Rondeau est réputé pour la végétation luxuriante de sa forêt carolinienne et pour la faune variée que le parc abrite. À Rondeau, les visiteurs seront surpris de voir des sassafras et des tulipiers, des campanules d’Amérique – espèces que l’on trouve généralement nettement plus au sud. L’orchis brillant est l’une des orchidées les plus rares au Canada et elle figure parmi les 19 orchidées qui poussent ici.

Ce milieu exceptionnellement riche abrite 33 espèces de mammifères, y compris le seul marsupial du Canada – l’oppossum. Environ 134 des 334 espèces d’oiseaux recensées dans le parc y nichent aussi, et notamment la paruline orangée qui est en danger de disparition.

Dunes, forêts de pins et chênes et forêts de bouleaux et érables, zones d’eau libre, et marécages caractérisent le paysage de ce parc. Résultant de l’érosion de falaises de grès avoisinantes, et formés par les marées du lac pendant des milliers d’années, les sables de Rondeau forment de longues crêtes parallèles divisées par des dépressions en forme de vallées. Les marécages qui entourent la baie abritent de nombreuses espèces de tortues, serpents, crapauds et grenouilles.