Situado la zona más montañosa de la provincia de Lugo, en sus límites se hallan cumbres más altas de esta: El Mustallar (1.975 m), Penalonga (1.890 m), Corno Maldito (1.858 m), Pena Rubia (1.821 m) y Tres Bispos (1.793 m) entre otros.
Las tierras de Cervantes albergan en las montañas orientales una gran riqueza florística. Sobre el total gallego, que se sitúa alrededor de 2.200 especies y subespecies; sólo en la sierra vecina de O Courel se cuentan con 800 táxones, casi el 40% del total, en un área que representa el 1% de la superficie gallega. El catálogo de Os Ancares, incluidas las dos vertientes, se compone de 1.028 especies y subespecies plantas vasculares (cormófitos), aproximadamente la mitad de las existentes en el conjunto de Galicia. Sólo de orquídeas hay 16 especies en Os Ancares, más de la mitad de ellas ligadas a los afloramientos calcáreos. Se contabilizan también allí 33 helechos, lo que sitúa esas montañas en la clase 7 de riqueza pteridodológica, sobre un máximo de 8, junto a las zonas de mayor diversidad de helechos de España.
El relativo buen estado de conservación del área se traduce en la existencia de restos boscosos con una buena presencia de árboles: carballo, roble de montaña, rebollo, encina, haya, tejo, olmo de montaña, avellano, acebo, arce, abedul, castaño, cerezo, serbal, fresno, aliso, sauces y chopos.
En Galicia sólo las altas cumbres de Os Ancares y Trevinca se sitúan por encima del límite del bosque, cada una con su matorral correspondiente.
En cuanto a la fauna, de las 75 especies de reptiles y anfibios que viven en la España peninsular e insular 27 están presentes en Os Ancares: triturus (3 especies), rana (6 especies), lagartos y lagartijas(Lacerta), víboras y serpientes (6 especies). Entre las aves tienen importancia las paseriformes por su buena representación, seguidas de las acipitriformes, entre las cuales destacan el águila culebrera, los azores y los gavilanes los abundantes ratonero común y aguilucho pálido. No faltan la perdiz roja y la perdiz pardilla o el urogallo. Casi llegan al medio centenar los mamíferos presentes en Os Ancares. El ciervo -que previsiblemente supone el origen del nombre del municipio de Cervantes- fue abundante, como en toda Galicia; desaparecido hace tiempo, fue reintroducido en esa sierra hace un cuarto de siglo. Otro tanto ocurre con el gamo, que fue intoducido en la década de los sesenta, aunque volvió a desaparecer posteriormente.