Khu BTTN Mường Nhé có hệ sinh thái phong phú được đánh giá là nơi có tính đa dạng sinh học cao vào loại nhất, nhì vùng Tây Bắc .Vì vậy, việc bảo tồn đa dạng sinh học có ý nghĩa rất quan trọng cả về hệ sinh thái lẫn rừng phòng hộ sông Đà. Hiên nay, trong khu BTTN Mường Nhé có nhiều thảm rừng nguyên sinh như rừng thường xanh trên đất thấp, rừng thường xanh núi thấp, rừng thường xanh trên núi cao và rừng tre nứa đang được bảo tồn nguyên vẹn, thảm thực vật đa dạng, phong phú, nhiều cánh rừng nguyên sinh nằm trong khu phục hồi sinh thái rừng và khu bảo vệ nghiêm ngặt. Với khoảng 740 loài; trong đó 35 loài thực vật quý hiếm, 29 loài có tên trong sách đỏ Việt Nam và sách đỏ thế giới. Hơn 290 loài động vật, trong đó 55 loài động vật đặc hữu, 45 loài có tên trong sách đỏ Việt Nam như: Gấu ngựa, gấu chó, vượn bạc má, voọc xám, các loài khỉ...
Theo ông Đào Công Tiến, Phó Giám đốc Khu BTTN Mường Nhé: Trong năm qua Khu BTTN Mường Nhé cho phép đoàn nghiên cứu của Viện sinh thái và Tài nguyên sinh vật thuộc Viện Hàn lâm khoa học và Công nghệ Việt Nam đến khảo sát thực địa, thu thập một số mẫu, tiêu bản các loài thực vật bậc cao có mạch phân bố tại Khu BTTN Mường Nhé phục vụ cho công tác nghiên cứu, bổ sung tư liệu mẫu vật. Theo đó, các đoàn đã nghiên cứu đặc điểm đa dạng sinh học, thu thập mẫu rêu tản và rêu sừng, qua đó thu thập 235 mẫu rêu để nghiên cứu khoa học. Nghiên cứu tính đa dạng thực vật bậc cao có mạch ở Việt Nam và thu thập 101 số hiệu tiêu bản mẫu vật nghiên cứu…Để thực hiện tốt mục tiêu bảo tồn đa dạng sinh học, Khu BTTN tiếp tục theo dõi giám sát, phối hợp với các đơn vị tư vấn thực hiện nhiệm vụ: Điều tra, đánh giá thực trạng hệ sinh thái, đa dạng sinh học, đề xuất các giải pháp bảo tồn sinh học và quản lý rừng bền vững tại Khu BTTN Mường Nhé.
Bên cạnh đó, dân di cư tự do vào rừng để phá rừng làm nương, khai thác gỗ, lâm sản và săn bắt động vật rừng trái phép ở các xã vùng đệm, vùng giáp ranh vẫn còn xảy ra và diến biến phức tạp. Đồng thời đời sống kinh tế của người dân trong vùng đệm còn gặp nhiều khó khăn, chủ yếu là đồng bào dân tộc thiểu số, trình độ văn hóa không đồng đều, phong tục tập quán canh tác lạc hậu, nhận thức còn nhiều hạn chế, dân số tăng dẫn đến thiếu đất sản xuất, tình trạng phá rừng làm đất sản xuất, săn bắn thú rừng, đã ảnh hưởng nghiêm trọng đến khu sinh thái, gây khó khăn trong công tác quản lý bảo vệ rừng.
Để bảo tồn và phát triển đa dạng sinh học Ban Quản lý Khu BTTN Mường Nhé đẩy mạnh công tác tuyên truyền nâng cao nhận thức, ý thức bảo vệ rừng và bảo tồn đa dạng sinh học cho người dân sống trong vùng đệm, dựng biển cấm phá rừng; phối hợp với kiểm lâm địa bàn các xã tuyên truyền công tác bảo vệ rừng, phòng cháy, chữa cháy rừng; tăng cường tuần tra bảo vệ, kịp thời ngăn chặn, xử lý các hành vi phá rừng, săn bắn trái phép.
Cùng với đó, có chính sách phù hợp thu hút sự đầu tư hỗ trợ từ các tổ chức, cá nhân thực hiện chương trình dự án nghiên cứu khoa học tại khu bảo tồn đặc biệt là các đề tài dự án bảo tồn các loài động, thực vật quý hiếm, có giá trị bảo tồn cao. Có thể thấy, vai trò và tầm quan trọng của rừng đối với con người. Riêng đối với việc bảo toàn Khu BTTN Mường Nhé, ngoài ý nghĩa quan trọng cả về hệ sinh thái, sự đa dạng sinh học, tác dụng phòng hộ đầu nguồn thì còn có tác dụng nâng cao đời sống cho đồng bào các dân tộc địa phương.