New Mexicon villieläimet ja kasvit ovat erittäin monimuotoisia. Kokonsa, maastonmuotojensa ja ilmastonsa ansiosta se on yksi maan biologisesti monimuotoisimmista osavaltioista. Siellä elää yli 4 500 eri kasvi- ja eläinlajia. Lounais-Uusi-Meksikossa kohtaavat useat elämänalueet, mikä tekee tästä alueesta yhden lounaisvaltioiden biologisesti monimuotoisimmista. Osavaltion elämänvyöhykkeisiin kuuluvat alppitunturit, havumetsät, metsät, niityt, aavikkopensaikot ja ranta-alueet.
Joitakin kasveja pidetään laajalti New Mexicon symbolisina, sillä osavaltio on ottanut ne käyttöön edustamaan monipuolista flauraansa:
Tilavaltion ruoho on sininen gramma, ja se otettiin käyttöön vuonna 1973
Tilavaltion kukka on yucca, ja se otettiin käyttöön vuonna 1927
Tilavaltion puu on pinon, ja se otettiin käyttöön vuonna 1949
Tilavaltion vihanneksia ovat chile ja frijole, ja ne otettiin käyttöön vuonna 1965.
New Mexicon kasvilajisto koostuu pääasiassa sydämellisistä, kuivuutta kestävistä puista ja kasveista, kuten kataja, puuvillapuu, Douglas-kuusi, venäläinen oliivipuu, sinikuusi, Ponderosa-männyt sekä matalammassa kasvavat kasvit, kuten venäläinen ohdake (Tumbleweed), Sagebrush ja Prickly Pear Cactus.
New Mexicon kasvilajisto on yhtä monimuotoinen kuin sen maa. Hirvien, peurojen ja antilooppien lisäksi siellä on myös valkohäntäisiä jäniksiä, harmaaoravia, harmaakettuja ja susia, kojootteja, puumia ja ilveksiä. Uuden Meksikon valtioneläin on mustakarhu, joka otettiin käyttöön vuonna 1963. New Mexicossa tavattavia lintuja ovat muun muassa amerikan- ja varislintu, varpuslintu, kaktushaikara, kolibri, sinihaikara ja korppi. Maantiekiitäjä hyväksyttiin osavaltion linnuksi vuonna 1949. Kirjolohesta tuli osavaltion kala vuonna 1955, mutta jokien johtamisen ja kuivuuden vuoksi New Mexico on menettänyt joitakin kalalajejaan, kuten särkikalat ja amerikanankerias. Suurin osa Rio Granden laaksossa nykyisin elävistä maaeläinlajeista oli siellä jo ennen Coronadon saapumista vuonna 1540. Keski-Rio Granden laaksossa elää ainakin kolme kilpikonnalajia, yhdeksän liskolajia ja 13 käärmelajia. Bosquessa on yli 60 nisäkäslajia, joista suurin osa on jyrsijöitä. Laaksossa on 11 lepakkolajia ja reilusti yli 200 lintulajia, jotka käyttävät laaksoa kotinaan tai parittelupaikkanaan. Koko osavaltiossa on yli 1100 sammakkoeläin-, matelija-, nisäkäs-, lintu-, selkärangattomien ja kalalajia.