De terrestrische habitats van de regio omvatten creosootstruikgewas; gemengd struikgewas, waaronder yucca- en cholla-cactussen; woestijnzoutstruikgewas; graslanden van zandgrond; en woestijnduinen. Hoger gelegen gebieden worden gedomineerd door Pinyon den en Californische jeneverbes, met gebieden van manzanita en Coulter den. Naast winterharde vaste planten bestaat meer dan de helft van de woestijnplanten uit eenjarige kruidachtige soorten, en de op het juiste moment gevallen winterregens zorgen voor overvloedige wilde bloemen in het vroege voorjaar. In het zuidelijke deel van de regio bevordert de extra vochtigheid die door de zomerregens wordt geleverd de ontkieming van eenjarige zomerplanten en ondersteunt rookboom, ijzerhout en palo verde bomen.
Gemeenschappelijke woestijn wilde dieren zijn muildierherten, bobcat, woestijn kangoeroe rat, cactusmuis, zwartstaart jackrabbit, Gambel’s kwartel, en rood-diamant ratelslang. Tot de kwetsbare soorten behoren de platte gehoornde hagedis, de Coachella Valley franjehagedis, de woestijnschildpad, de prairievalk, de Andrews’ duinscarabee, het dikhoornschaap en de Californische vleermuis. De beste plek om wilde dieren te spotten is bij de wetland refuges langs de Colorado rivier, Cibola National Wildlife Refuge en Imperial National Wildlife Refuge.
In de dorre omgeving van de Colorado woestijn zijn aquatische en wetland habitats beperkt in omvang, maar van essentieel belang voor de wilde dieren. Afvloeiing van seizoensregens en grondwaterbronnen vormt woestijn arroyos, woestijn fan palm oases, zoetwater moerassen, pekel meren, woestijn wastes, efemere en overblijvende beken, en woestijn oevervegetatie gemeenschappen gedomineerd door cottonwood, wilg, en niet-inheemse tamarisk. Twee van de belangrijkste aquatische systemen van de regio zijn de Salton Sea en de Colorado River. Hoewel de meeste woestijndieren afhankelijk zijn van aquatische habitats als waterbronnen, zijn een aantal soorten, zoals de arroyo pad, woestijn pupfish, Yuma rail, en zuidwestelijke wilgen vliegenvanger, beperkt tot deze habitats. Op sommige plaatsen produceren zomerregens kortstondige seizoenspoelen die onderdak bieden aan zeldzame soorten zoals de Couch’s spadefoot pad.
Oases met woestijnwaaierpalmen zijn zeldzame ecologische gemeenschappen die alleen in de Colorado Desert voorkomen. Ze komen alleen voor waar permanente waterbronnen beschikbaar zijn, zoals bij bronnen of langs breuklijnen, waar grondwater naar de oppervlakte wordt geperst door de beweging van hard ondoordringbaar gesteente, en kunnen worden gevonden in de San Jacinto, Santa Rosa, en Little San Bernardino bergen, in de ravijnen van Anza-Borrego Desert State Park, en langs de San Andreas breuklijn in de Coachella Valley. De enige palm die inheems is in Californië, Washingtonia filifera (woestijn waaierpalm), groeit bij de oases.
Endemische floraEdit
Enkele subregio’s van de Colorado Desert bevatten endemische flora. Langs de Lower Colorado River Valley, in-flow side canyons, flatlands, of laag- tot hoger gelegen gebieden, komen ten minste drie van dergelijke flora’s voor: Hesperocallis undulata (woestijnlelie), Nolina bigelovii (Bigelow’s nolina), en Peucephyllum schottii (woestijnspar).