Гранiтно-степове Побужжя надзвичайно багате на археологiчнi пласти: палеолiт, мезолiт, неолiт, мiдний i залiзний вiки, епоха бронзи, черняхiвська та трипiльська культури, свідоцтва поселень кiмерiйцiв, савроматів, скiфів, ольвiополiтiв, давніх слов'ян, римлян. Всього в районi мiж с.с. Мигiя i Олександрiвка виявлено більш ніж 100 археологiчних пам'яток. Територія парку тісно пов'язана з останнім в Європі світським лицарським орденом - Військом Запорозьким Низовим та його державою - знаменитою на весь світ Запоpозькою Січчю. Південний Буг славився сеpед запоpожців як дpуга за значенням рiчка після Дніпpа - Славутича. На території парку, на острові, знаходився Гард - адміністрантивний центр Буго-Гаpдової паланки, найбільшої за pозміpами сеpед восьми теpитоpіальних одиниць Запоpозької pеспубліки. Пороги Пiвденного Бугу є найголовнішими елементами останніх автотентичних ландшафтів тих часів, що збереглися. Адже саме від них, як і знищених зараз порогів на Дніпрі і походить сама назва Запорожжя - унікального явища нашої та світової історії. З порогами, урощичами, островами і скелями пов'язана значна кiлькiсть запорозько-гайдамацьких легенд, переказiв, вони були свiдками козацьких старожитностей та бувальщин. Про минуле нам говорять їх назви: острiв козака Мамая, Запорозька брояка, скелі Турецький стiл i Пугач та iншi. Уpочище Пpотіч з козацькою святинею - Пpотичанською скелею було відоме у всьому Запорозькому краї.
Територія парку охоплює передплакорні ділянки, схили долини та заплаву Південного Бугу і ряду його приток у районі відслонень Українського щита у межах степової зони. Передплакорні ділянки заняті фрагментами різнотравно-злакових степів, що збереглися та штучними лісовими насадженнями з різноманітних листяних порід. Схили долини представлені мозаїкою кам'янистих степів, природних байрачних лісів з домінуванням дубу звичайного, клену татарського і липи та гранітними відслоненнями.
Прируслова частина долини та острови мiсцями вкритi заплавними лiсами, у деревостанi яких переважає Populus alba, Alnus glutinosa, Salix fragilis. Нижнiй ярус каньйону рiки, тальвеги та схили балок зайнятi наскельними дiбровами. Тут поширенi рiдкiснi для України асоцiацiї байрачних лiсiв - дубово-татарськокленова (Querceta (roboris) acerosa (tatarici)) i дубово-скумпiєва (Querceta (roboris) cotinosa). Невеликi смуги бiля рiчки та її приток займають заплавнi луки i прибережно-водна рослиннiсть. З рослинних угруповань, що потребують охорони, тут відзначена формація глечиків жовтих (Nuphareta luteae). На схилах рiчкових долин i балок з неглибоким заляганням кристалiчних порiд, а також на горизонтальних терасах панують кам'янистi або наскельнi степи. При переходi на плакорнi дiлянки збереглись залишки рiзнотравно злакових i чагарничкових степiв. Вони представленi зникаючими угрупованнями формацiй ковил волосистої (Stipeta capilatea), пухнатолистої (Stipeta dasyphyllea), пiрчастої (Stipeta pennatae), Лессiнга (Stipeta lessinginae), української (Stipeta ucrainicae), Граффа (Stipeta grafianae). Сьогоднi тiльки на територiї парку зростають види, що перебувають під особливою охороною - Moehringia hypanica, Cerasus clocovii, Silene hypanica. Бiльше 60 видiв мiсцевоє флори ендемiчнi для Причорномор'я. 26 рослин мiсцевої флори занесенi до Червоної книги України, Європейського Червоного списку. Пiвденного Бугу та його притоків збереглися багатi та рiзноманiтнi фаунiстичнi комплекси. Експертна оцінка з допогою індікаторної групи - денних метеликів вказує, що на території парку мешкає не менш як 9000 видів комах. З найбільш цікавих Insecta занесеними до Червоної книги України і Європейського червоного списку на території парку відзначені: Ocypus olens Ceratophius polyceros, Rosalia alpina, Aromia morchata, Papilio machaon, Iphiclides podalirius, Parnassius mnemosyne, Zerynthia polyxena, Apatura iris та інші. Найцікавішим об'єктом іхтіофауни парку є найбільша, з тих, що залишилися в світі, популяція Barbus barbus borysthenicus. Крім неї з видів занесених до Червоної книги України тут зустрічаються Chalcalburnus chalcoides mento. Герпетофауна "Гранітно-степового Побужжя" представлена 10 видами земноводних і 9 видами плазунів. До Червоної книги України занесені: Elaphe longissima, Coluber jugularis caspius і Coronella austriaca.
Птахи - найчисленіши наземні хребетні "Гранітно-степового Побужжя". Тут відзначено біля 200 видів цих тварин. На території ландшафтного парку гніздиться близько 100 видів, а решта зустрічається під час кочівок, перельотів та на зимівлі. З найбільш цікавих видів, що перебувають під охороною тут відзначені: Aquila clanga, Aquila pomarina, Falco cherrug, Crex crex.
Склад фауни ссавців регіонального парку не дуже багатий. В більшості тут представлені звірі - мешканці лісових, степових та біляводних біотопів та еврибіонтні види. З об'єктів Червоної книги тут мешкають Lutra lutra, Mustela (Lutreola) lutreola, Mustela (Putorius) eversmanni, Mustela erminea, Meles meles.
