Vườn rừng mang lại những tác động to lớn đến môi trường, trong đó phải kể đến việc duy trì và nâng cao đa dạng sinh học.
Nhờ tính đa chức năng trên quy mô trang trại và cảnh quan, vườn rừng có tiềm năng lớn trong việc thúc đẩy đa dạng sinh học, cũng như giảm áp lực của con người đối với rừng nguyên sinh. Mô hình này duy trì tính toàn vẹn của hệ sinh thái rừng, góp phần tạo ra và mở rộng các hành lang và đệm sinh thái khu vực. Điều này, tạo điều kiện cho việc cung cấp môi trường sống cho các loài có khả năng chịu đựng một mức độ xáo động nhất định.
Sự đa dạng sinh học này còn thể hiện ở sự gia tăng các loài cây rừng bản địa và tốc độ thành công của chúng sau khi thành lập vườn rừng (được mô hình hóa các khu rừng trong giai đoạn thứ hai của quá trình nối tiếp sinh học). Một số nghiên cứu khác cũng cho thấy bằng chứng về sự gia tăng độ phong phú của các loài trong vườn rừng, so với khu vực lân cận.
Vườn rừng có vai trò quan trọng trong việc duy trì và nâng cao đa dạng sinh học. Bên cạnh rừng, việc nhân rộng các mô hình vườn rừng cũng góp phần tăng thêm các hệ sinh thái đa dạng sinh học trên cạn. Đặc biệt, mô hình này cũng có ý nghĩa lớn trong việc bảo tồn các loài cây bản địa quý hiếm.