При высокой культурной освоенности территории парк сохранил заповедные участки с естественной одичавшей природой, где в больших количествах гнездятся все виды птиц, наблюдаемые в Сестрорецком Разливе. Преобладающие виды высокоствольных растений: дуб, чёрная ольха, берёза, сосна, ель, ива, липа, сосна, тополь и др. – многие из них появились по воле человека. Представлено большое разнообразие травянистых растений, из которой выделяются ветреница дубравная, и ветреница жёлтая, или анемона лютичная. А также калужница, чистяк, краснокнижная хохлатка средняя и многие другие.

Основным объектом охраны и самой важной древесной породой является дуб черешчатый. По годовым кольцам одного из спиленных дубов в парке установлено, что его возраст датируется с 1669 г.  К настоящему времени в парке “Дубки” сохранилось несколько десятков дубов, являющихся ровесниками Санкт-Петербурга и достигли возраста около 300 лет.

Высыхание дубов усилилось в связи с массовым распространением деревообразующих и фитопотагенных грибов. Особенно страдают старые деревья в местах с повышенной антропогенной нагрузкой, а также растущие в более сырых местах. Прямо или косвенно на деревья в прибрежной зоне влияют наводнения, близость грунтовых вод и другие факторы.

Недавно в парке “Дубки”  замечен редкий вид голубя, включённого в Красную книгу – Вяхирь.

Вяхирь входит в род голубей и является родственником знакомых нам городских сизых голубей. Отличается от своих городских родственников голубей тем, что является перелётной птицей и обитает в лесу. Вяхирь очень крупный голубь, заметно больше сизариков, который имеет характерную окраску розоватой грудкой. У взрослых птиц есть белое пятно на шее, по которому вяхирь безошибочно угадывается. В парке зафиксирован редкий случай гнездования 3-х пар этих редких птиц.

В настоящее время парк “Дубки” становится одним из важнейших центров дендрологического разнообразия в Санкт-Петербурге и имеет большие перспективы для развития экологического туризма.