De fauna en flora in New Mexico is zeer divers. De grootte, het terrein en het klimaat maken het tot een van de meest biologisch diverse staten van het land. Er leven meer dan 4.500 verschillende soorten planten en dieren. In het zuidwesten van New Mexico komen verschillende levenszones samen, waardoor dit gebied een van de meest biologisch diverse van de zuidwestelijke staten is. De levensgebieden in de staat omvatten de alpiene toendra, naaldbossen, bossen, graslanden, woestijn struikgewas, en oevergebieden.
Een aantal planten wordt algemeen erkend als symbolisch voor New Mexico, omdat zij door de staat zijn aangenomen om zijn diverse flaura te vertegenwoordigen:
-Het staatsgras is de blauwe gramma en werd aangenomen in 1973
-De staatsbloem is de yucca en werd aangenomen in 1927
-De staatsboom is de pinon en werd aangenomen in 1949
-De staatsgroenten zijn de chilipeper en de frijole, aangenomen in 1965.
De plantenwereld van New Mexico bestaat voornamelijk uit stevige, droogtebestendige bomen en planten, waaronder jeneverbes, palmhout, douglasspar, Russische olijf, blauwspar, Ponderosa dennen, maar ook lager groeiende planten zoals Russische distel (Tumbleweed), salieborstel en cactusvijg.
De dierenwereld van New Mexico is net zo divers als zijn land. Naast elanden, herten en antilopen zijn er ook witstaarthaasjes, grijze eekhoorns, grijze vossen en wolven, coyotes, bergleeuwen en bobcats. Het staatsdier van New Mexico is de zwarte beer, die in 1963 werd aangenomen. Vogels die in New Mexico voorkomen zijn onder andere de Amerikaanse goudvink en kraai, de huismus, het cactuskoninkje, de kolibrie, de blauwe reiger en de gewone raaf. De roadrunner werd in 1949 aangewezen als staatsvogel. De kardinaalforel werd in 1955 de staatsvis, maar als gevolg van rivieromleggingen en droogteperioden heeft New Mexico een aantal vissoorten verloren, waaronder de blauwneus steur en de Amerikaanse paling. De meeste diersoorten die nu in de Rio Grande-vallei leven, leefden daar al voor de komst van Coronado in 1540. In de Midden-vallei van de Rio Grande leven ten minste drie soorten schildpadden, negen soorten hagedissen en 13 soorten slangen. Er leven meer dan 60 soorten zoogdieren in het bosque, waarvan de meeste knaagdieren zijn. Er leven 11 soorten vleermuizen in de vallei en meer dan 200 vogelsoorten gebruiken de vallei als hun woon- of paarplaats. In de hele staat komen meer dan 1100 soorten amfibieën, reptielen, zoogdieren, vogels, ongewervelde dieren en vissen voor.