Siedliska lądowe regionu obejmują zarośla krzewów kreozotowych; zarośla mieszane, w tym kaktusy yucca i cholla; pustynne zarośla solne; murawy z piaszczystą glebą; i wydmy pustynne. Wyższe wysokości są zdominowane przez sosny pinyon i California juniper, z obszarami manzanita i sosny Coulter. Oprócz odpornych bylin, ponad połowa gatunków roślin na pustyni to rośliny jednoroczne, a odpowiednio dobrane zimowe deszcze powodują obfite kwitnienie wczesną wiosną. W południowej części regionu, dodatkowa wilgoć dostarczana przez letnie opady deszczu sprzyja kiełkowaniu letnich roślin jednorocznych i wspiera drzewa smoketree, ironwood i palo verde.
Wspólne pustynne dzikie zwierzęta obejmują jelenie mule, bobcaty, pustynne szczury kangurowe, myszy kaktusowe, jackrabbit z czarnym ogonem, przepiórki Gambela i grzechotniki red-diamond. Wśród gatunków wrażliwych znajdują się jaszczurka płaskonosa, jaszczurka grzywiasta z Coachella Valley, żółw pustynny, sokół preriowy, chrząszcz Andrews' dune scarable, owca półksiężycowata i nietoperz kalifornijski. Najlepszym miejscem do obserwacji dzikich zwierząt są mokradła wzdłuż rzeki Kolorado, Cibola National Wildlife Refuge i Imperial National Wildlife Refuge.
W jałowym środowisku pustyni Kolorado, siedliska wodne i mokradła mają ograniczony zasięg, ale są niezwykle ważne dla dzikich zwierząt. Spływy z sezonowych deszczów i źródeł wód gruntowych tworzą pustynne arroyos, oazy pustynnych palm wachlarzowych, słodkowodne bagna, jeziora solankowe, pustynne rozmycia, efemeryczne i wieloletnie strumienie, oraz pustynne zbiorowiska roślinności nadrzecznej zdominowane przez bawełnę, wierzbę i nierodzimy tamaryszek. Dwa z najważniejszych systemów wodnych w regionie to Morze Salton i rzeka Kolorado. Podczas gdy większość dzikich zwierząt pustynnych zależy od siedlisk wodnych jako źródeł wody, wiele gatunków, takich jak ropucha szara, poczwarka pustynna, szyna Yuma i południowo-zachodnia muchołówka wierzbowa, są ograniczone do tych siedlisk. W niektórych miejscach, letnie deszcze tworzą krótkotrwałe sezonowe baseny, które są siedliskiem rzadkich gatunków, takich jak kumak nizinny Coucha.
Oazy wachlarzowych palm pustynnych są rzadkimi zbiorowiskami ekologicznymi występującymi tylko na Pustyni Kolorado. Występują one tylko tam, gdzie dostępne są stałe źródła wody, takie jak źródła lub wzdłuż linii uskoków, gdzie wody gruntowe są wypychane na powierzchnię przez ruchy twardych, nieprzepuszczalnych skał. Można je znaleźć w górach San Jacinto, Santa Rosa i Little San Bernardino, w kanionach Parku Stanowego Anza-Borrego Desert i wzdłuż uskoku San Andreas w Coachella Valley. Jedyna palma rodzima dla Kalifornii, Washingtonia filifera (wachlarzowiec pustynny), rośnie w oazach.
Flora endemicznaEdit
Niektóre podregiony Pustyni Kolorado zawierają florę endemiczną. Wzdłuż Doliny Dolnej Rzeki Kolorado, w kanionach bocznych, na równinach lub na wyżynach od niskich do wysokich, występują co najmniej trzy takie flory: Hesperocallis undulata (lilia pustynna), Nolina bigelovii (nolina Bigelowa) i Peucephyllum schottii (jodła pustynna).