Nhiều du khách trong và ngoài nước cho rằng Vườn quốc gia Núi Chúa không chỉ là khu rừng đặc dụng kỳ thú nhất trong các vườn quốc gia của Việt Nam mà còn là một điểm đến du lịch lý tưởng của cả Việt Nam.
Núi Chúa vô cùng độc đáo. Đây là nơi duy nhất ở Việt Nam bạn có thể bắt gặp trong một không gian không quá lớn cả biển, cả sa mạc và những cánh rừng thẳm.
Nếu Ninh Thuận được biết đến như vùng khô hạn nhất của Việt Nam thì Núi Chúa chính là vùng khô hạn nhất của tỉnh Ninh Thuận. Ở Vườn quốc gia này, khí hậu khô nóng không kém nhiều hoang mạc ở Châu Phi và rất giống với những vùng bán hoang mạc ở Tây Ban nha, Bồ Đào Nha và Angieri. Nhiệt độ cao nhất ở đây có thể đạt tới xấp xỉ 42 độ C. Chính với đặc điểm này, Núi Chúa đã được biết đến với cái tên “Rừng khô Phan Rang” từ năm 1986, khi Hội đồng Bộ trưởng( nay là Chính phủ) với Quyết định 194/CT đã thành lập 73 khu rừng cấm. Lịch sử bảo tồn của khu vực này đã chính thức bắt đầu từ đây:
Mười hai năm sau, vào năm 1998 rừng khô Phan Rang trở thành khu bảo tồn thiên nhiên Núi Chúa và năm 2003, khu bảo tồn thiên nhiên này được chuyển hạng thành Vườn quốc gia Núi Chúa, cấp bảo tồn cao nhất ở Việt Nam.
Núi Chúa được bảo tồn ở cấp cao nhất vì khu vực này có nhiều hệ sinh thái và ẩn chứa trong nó tính đa dạng sinh học cao với rất nhiều loài động thực vật quý hiếm và đặc hữu.Ở đây có 8 kiểu rừng khác nhau, chủ yếu phát triển từ kiểu Rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới sau khi đã bị con người tác động mạnh, và trở thành các kiểu rừng phụ khác nhau. Rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới chỉ còn khoảng 14 ha, tương đương 0.065% tổng diện tích của Vườn, trong khi kiểu phụ thứ sinh rừng kín lá rộng thường xanh sau khai thác có diện tích lớn nhất trong Vườn quốc gia là 7.048,61 ha hay 31.31% diện tích bảo tồn.
Theo các kết quả nghiên cứu mới nhất, khu hệ thực vật của Vườn quốc gia Núi Chúa đã ghi nhận 1.532 loài thực vật bậc cao có mạch thuộc 5 ngành thực vật khác nhau. Ngành có số loài nhiều nhất là ngành Ngọc lan – Magnoltophyta 1.237 loài chiếm 96.64% tổng số loài ghi nhận được, tiếp đến là ngành Dương xỉ - Pholy – Podiophyta với 25 loài, ngành Thông – Ptlophyta với 12 loài, còn lại lần lượt là các ngành Thông đất – Lycopodiophyta và khuyết lá thông –Pstlotophyta. Tuy nhiên số loài trung bình ghi nhận được trong mỗi chi và họ thực vật kém xa số loài trung bình của mỗi chi và họ của thực vật Việt Nam, do đó vườn quốc gia này tin rằng sự hiểu biết về khu hệ thực vật Núi Chúa còn rất hạn chế và nếu được điều tra chi tiết và toàn diện hơn thì sự giàu có về tính đa dạng thực vật nơi đây không dừng lại ở con số 1.532 loài như hiện nay. Dù mức độ điều tra còn hạn chế, Vườn quốc gia Núi Chúa cũng đã phát hiện 62 loài, chiếm 4.84% tổng số loài thực vật nơi đây, là những loài quý hiếm có tên trong Sách đỏ Việt Nam và Sách đỏ Thế giới. Khu hệ thực vật này cũng có giá trị kinh tế cao khi có tới 340 loài cây cho gỗ, 520 loài thực vật làm thuốc và 127 loài cây làm canh hoặc cho bóng mát.
Trong những khu rừng đó đã thống kê được 330 loài động vật có xương sống trên cạn, thuộc 82 họ, 27 bộ, gồm 84 loài thú, 163 loài chim và 83 loài bò sát – lưỡng cư. Trong đó có 29 loài quý hiếm có tên trong Sách đỏ Thế giới, 39 loài có tên trong Sách đỏ Việt Nam và 28 loài nghiêm cấm hoặc hạn chế khai thác sử dụng theo Nghị định số 32/2006/NĐ-CP. Khu hệ này cũng bao gồm hai loài đặc hữu Đông Dương là Chà vá chân đen và Gà tiền mặt đỏ, và một loài đặc hữu Việt Nam là Ếch cây Trung bộ.Trong khu hệ động vật Núi Chúa có mốt số loài quan trọng cần được ưu tiên bảo tồn như Gấu ngựa, Gấu chó, Beo lửa, chà vá chân đen, khỉ đuôi dài, khỉ đuôi lợn, Sơn dương, nai, Gà lôi hoongftias, Gà tiền mặt đỏ, Rùa núi vàng và nhiều loài khác. Đáng chú ý nhất là loài chà vá chân đen bởi ở Núi Chúa, loài này có một trong những quần thể lớn nhất với ước tính vào năm 2009 lên đến 1.000 cá thể.
Không chỉ có rừng, vườn quốc gia này còn rất giàu có về động vật biển khi sở hữu tới 40 km đường biển bao quanh khu vực. Theo tiến sĩ Lyo De Vantier, chuyên gia về hải dương học của Australia, các vùng rạn san hô thuộc vùng biển huyện Ninh Hải ( Ninh Thuận) có khoảng 330 loài san hô, trong đó có 307 loài san hô cứng tạo thành một vùng rạn nhiều màu sắc phong phú, độc đáo. Riêng vùng rạn san hô Hòn Đỏ thuộc xã Thanh Hải (Ninh Hải) dù chỉ rộng hơn 15 ha đã có 42 giống san hô thuộc 17 họ, tạo thành một môi trường cư trú cho 92 loài thủy sản quý hiếm. Vùng biển của Núi Chúa còn được biết đến như là một trong vài địa điểm sinh sản của các loài Rùa biển quý hiếm ở Việt Nam.
Thống kê của Quỹ Bảo tồn Quốc tế (WWF), tại Vườn quốc gia Núi Chúa hiện có năm trong số bảy loại rùa biển trên thế giới, gồm Rùa xanh, Vích, Đồi mồi, Rùa đầu to, Rùa da. Hàng năm, từ tháng 6 đến tháng 9, Rùa biển thường về các bãi biển để đẻ trứng. Vườn quốc gia Núi Chúa đang có chương trình thu gom bảo vệ trứng Rùa, ấp nhân tạo và sau đó thả về biển. Mỗi năm, vườn đang thả về biển khoảng 1000 con Rùa xanh non.
Điều đặc biệt đáng nói ở Vườn quốc gia này là việc tuyên truyền xây dựng ý thức bảo tồn cho người dân bản địa mà điển hình là công tác bảo tồn rạn san hô. Từ năm 2003, Vườn hợp tác với chương trình môi trường Liên Hiệp Quốc (UNEP) thực hiện dự án Mạng lưới hành động rạn san hô toàn cầu bảo vệ rạn san hô Hòn Đỏ. Với sự tuyên truyền và hỗ trợ của dự án, người dân đã thành lập tổ bảo vệ 6 người và hằng ngày thay nhau gác để báo hiệu không cho ghe tàu lạ neo đậu, khai thác thủy sản trong vùng rạn; ngăn chặn việc đánh bắt bằng chất nổ, phát hiện rùa biển đẻ trứng để khoanh vùng báo cho nhân viên bảo tồn. Rạn san hô Hòn Đỏ từ xơ xác đã được phục hồi chỉ sau 6 năm được triển khai bảo vệ. Cuộc sống người dân nơi đây cũng nhờ rạn san hô mà được cải thiện hơn. Thôn Mỹ Hiệp, nơi người dân trước chuyên đi bẻ san hô, nay đều nhờ rạn nuôi sống với các nghề như lặn bắt tôm giống, thu hoạch các loại cá…Chính người dân nơi đây cũng thừa nhận rằng “Rạn được bảo vệ, thôn nghèo Mỹ Hiệp cũng đổi thay.Với ý thức bảo tồn như vậy, người ta tin rằng những cảnh quan độc đáo của Vườn quốc gia Núi Chúa như 18 bãi biển có cảnh quan rừng và vùng biển rất đẹp như Bình Tiên, Vĩnh Hy, Thái An…hay các thắng cảnh rừng như Hồ Treo, núi Đá Vách, suối Lồ Ồ, Hang Rái, suối Kiền Kiền, thác Đá Thao…sẽ giữ được vẻ đẹp nguyên sơ của chúng. Còn nhiều chuyên gia du lịch cho rằng Vườn là địa điểm lý tưởng để phát triển các loại hình du lịch sinh thái và trong 10 năm tới, nếu được đầu tư đúng mức, đây sẽ là một điểm đến du lịch không thể bỏ qua của Việt Nam, mang lại nguồn thu đáng kể cho kinh tế tỉnh Ninh Thuận.