Vilsandi nacionālajā parkā ir sastopama viena no Igaunijas lielākajiem pelēko roņu vairošanās vietām, kā arī tur ziemo vai piestāj tūkstošiem ūdensputnu. Vilsandi nacionālajā parkā plaši sastopami retie augi: piemēram, tajā aug vairāk kā 30 orhideju šķirnes.