Sansibar bestand vor einigen hundert Jahren noch vorwiegend aus tropischem Regenwald. Dieser musste dann im 19. Jahrhundert den gewaltigen Nelken- und Kokosplantagen der Araber weichen. Der Jozani-Forest und der Kichwele-Forest sind heute die einzigen verbliebenen Urwälder und stehen unter Naturschutz.

Auf der westlichen Inselhälfte finden sich Mango-, Papaya-, Guaven-, Orangen-, Kakao- oder Nelkenbäume. Aber auch Bananenstauden, Kokospalmen und Gewürzsträucher wie Chili, Pfeffer, Kardamom oder Zimt sind hier zu Hause. Im Norden findet man große Felder mit Zuckerrohr, Mais und Reis. Die Ostseite der Insel ist durch die Korallen- und Sandböden ein eher trockenes Buschland mit großen Palmen, vereinzelten Affenbrotbäumen (lat. Adansonia digitata) und den nadelähnlich bewachsenen Kasuarinenbäumen (lat. Casuarina).

Große Säugetiere sind auf Sansibar nicht beheimatet. Vielmehr findet man hier kleinere Antilopenarten, Affen und Katzen. Zu den Antilopen zählen u.a. der Blauducker (lat. Cephalophus adersi, engl. Blue Duiker), das Moschusböckchen (lat. Nesotragus moschatus, engl. Suni) und die endemischen Sansibar-Rotducker (lat. Cephalophus adersi, engl. Aders Duiker).
Unter den Affen findet man eine Sansibar-Gattung der Diademmeerkatzen (lat. Cercopithecus mitis, engl. Blue Monkey) und Nachtäffchen oder Sansibar-Galago (lat. Galago zanzibaricus, engl. Lesser Bushbaby).

Darüber hinaus bevölkern über 2.000 Fischarten den warmen indischen Ozean und zahlreiche Krabben- und Schildkrötenfamilien die Strände. Bekannt sind vor allem die bis zu 200 Jahre alten Riesen-Landschildkröten (lat. Geochelone gigantia) sowie die ortsbekannte Geisterkrabbe und die große Kokosnusskrabbe (lat. Birgus latro, engl. Coconut crab), die bis zu 60 cm groß und 4 kg schwer werden kann.