Díky klimatu a vlhkému podnebí se na ostrově daří bujné vegetaci. Veliké bohatství pro Madeiru zde představují hlavně zachovalé porosty původního vavřínového pralesa Laurissilva, kde se nachází spousta zajímavých a endemických druhů rostlin. Kromě původní flóry jsou na ostrově i rostliny exotické, typické pro jižní Afriku nebo Ameriku, a společně tvoří úžasné zahrady. Symbolem Madeiry jsou strelicie, protey a orchideje.
Madeira nemá příliš bohatou faunu, ale přesto zde není o zajímavé druhy nouze. V porostech pralesa Laurissilva nebo v horách najdete především endemické druhy ptactva a hmyzu. Dále tu žijí hlavně mořští savci (velryby, delfíni a další), kteří u madeirských břehů hledají odpočinek a potravu. Ještě zde narazíte na malé ještěrky vyhřívající se na kamenech i zdech domů. Sem tam uvidíte toulavého psa. Na pastvinách se můžete setkat s krávami, kozami a ovcemi.
