Mục tiêu lớn mà Vườn quốc gia Bái Tử Long đang hướng tới đó là bảo tồn thật tốt các giá trị đa dạng sinh học để đề nghị Chính phủ cho phép “chuyển hạng” từ khu bảo tồn rừng sang nằm trong hệ thống các khu bảo tồn biển của Việt Nam. Việc này có ý nghĩa như một hình thức bảo vệ biên giới trên biển và kêu gọi được cộng đồng quốc tế đang làm công tác bảo tồn thiên nhiên, bảo tồn biển tham gia tích cực hơn vào công tác bảo tồn sự đa dạng sinh học.
Ông Ngô Văn Định, Trưởng phòng Khoa học - Kỹ thuật và Hợp tác quốc tế, Ban Quản lý Vườn Quốc gia Bái Tử Long cho biết: Được thành lập từ năm 2001 trên cơ sở mở rộng và chuyển hạng từ Khu bảo tồn thiên nhiên Ba Mùn với tổng diện tích gần 16.000ha với đủ 3 hệ sinh thái cơ bản: Rừng trên cạn, đất ngập nước và biển, với diện tích đủ lớn cho các khu hệ động, thực vật rừng - biển sinh sôi, phát triển. Hiện nay, diện tích rừng và đất lâm nghiệp của Vườn quốc gia có hơn 6.000ha, trong đó hơn 90% là rừng tự nhiên. Giá trị đa dạng sinh học của vườn quốc gia rất đặc sắc và tính trên một đơn vị diện tích rất cao bởi có các luồng di cư động vật, trong đó có luồng di cư từ nước là rất quan trọng, tạo nên đặc tính đa dạng sinh học cao bao gồm các quần thể động, thực vật hình thành và phát triển trên đảo đá vôi và đảo đất với nhiều yếu tố đặc sắc”. Hệ sinh thái rừng bao gồm nhiều loài thực vật chịu hạn với các quần thể thực vật ưu thế thuộc họ dâu tằm, các quần thể phất dụ, các loài tuế núi đá và nhiều loài thực vật đặc trưng như trai lý, tuế đá vôi, lan hài vệ nữ hoa vàng, kim giao núi đá, lát hoa, tắc kè đá; sồi dẻ, long não, vang, ba mảnh vỏ, sim, và các loài cây quý hiếm có giá trị kinh tế cao như: Lim xanh, dẻ hương, kim giao núi đất, táu. Đặc biệt trên các đảo đất do hệ thực vật phát triển và địa hình biển đảo tạo điều kiện tối ưu cho các quần thể thú nhỏ và thú móng guốc phát triển. Vì vậy, hệ sinh thái này có một số quần thể thú với mật độ rất cao như: Lợn rừng, hoẵng, nhím, don; các loài quý hiếm gồm: Tê tê vàng, khỉ vàng, rái cá thường, rái cá lông mượt, báo lửa, tắc kè, trăn gấm, rắn hổ mang, rắn hổ mang chúa, rùa hộp ba vạch... Đây là nơi còn tồn tại một quần thể nai duy nhất trong vùng Đông Bắc Việt Nam.
Ngoài giá trị về rừng thì hệ sinh thái của Vườn quốc gia có giá trị độc đáo nữa đó là có hệ sinh thái đất ngập nước với diện tích 1.000ha gồm rừng ngập mặn, bãi triều cát, bãi triều đá và thảm cỏ biển. Là nguồn cung cấp thức ăn vô cùng phong phú cho nhiều loài hải sản, là nơi cư trú, bãi đẻ của các loài tôm, cua, cá, sá sùng. Đồng thời là nơi ở và kiếm ăn của nhiều loài động vật trên cạn như: các loài thú móng guốc ăn thực vật, các loài khỉ (Macacasp), nhiều loài chim trong đó có chim di cư và rất nhiều loài côn trùng, đặc biệt là ong mật. Quần thể thực vật trong hệ sinh thái này mang đặc trưng của vùng Đông Bắc Việt Nam. Chiều cao bình quân của cây thấp, từ 2 đến 3m, nhưng mật độ rất cao, tới trên 10.000 cây/ha. Hệ sinh thái biển có diện tích hơn 8.000ha với đặc trưng là hệ sinh thái rạn san hô. Đây là nơi cư trú, đẻ trứng, ẩn náu, kiếm mồi cho rất nhiều loài hải sản và là nơi lưu trữ nguồn gen của nhiều loài hải sản. Qua một số cuộc điều tra tài nguyên biển cho thấy tính đa dạng sinh học của hệ sinh thái biển Vườn Quốc gia Bái Tử Long rất cao. Đặc biệt, hiện nay tại vườn quốc gia có 2 loài sinh vật thuỷ sinh được bảo vệ ở cấp toàn cầu gồm nhóm rùa biển và nhóm cá heo. Điều này cho thấy, môi trường nơi đây rất trong sạch vì chỉ khu vực nào môi trường thật sự trong sạch thì mới xuất hiện hai loài sinh vật thuỷ sinh này.
Với những giá trị đa dạng sinh học hiếm có, ngay từ ngày đầu đi vào hoạt động Vườn quốc gia đã xác định bằng mọi giá phải bảo vệ cho được giá trị riêng có này trong diện tích được giao và vùng đệm. Ban Quản lý vườn đã bố trí 27 cán bộ thường xuyên thực hiện công tác tuần tra, phát hiện, ngăn chặn, xử lý vi phạm, đồng thời kết hợp tuyên truyền để nhân dân biết và tự giác thực hiện các quy định về bảo vệ tài nguyên; xây dựng và thực hiện thành công một số đề tài bảo tồn cây gỗ quý hiếm; xây dựng và bảo vệ thành công đề tài ươm, nuôi loài hải sâm trắng; theo dõi, bảo vệ các loài rùa biển và cá heo; tăng cường sự tham gia của cộng đồng bảo vệ tài nguyên; triển khai dự án 661, hỗ trợ kinh phí thành lập các tổ bảo vệ rừng để cộng đồng tham gia tuần tra, phát hiện và góp phần ngăn chặn các hành vi vi phạm. Nhờ các biện pháp này đã kịp thời phát hiện hầu hết các vụ vi phạm đối với tài nguyên rừng. Hạn chế phần lớn các vụ vi phạm tài nguyên biển.
Để thực hiện mục đích bảo vệ biên giới trên biển và kêu gọi được cộng đồng quốc tế đang làm công tác bảo tồn thiên nhiên, bảo tồn biển tham gia tích cực hơn vào công tác bảo tồn sự đa dạng sinh học hiện Ban Quản lý vườn Quốc gia Bái Tử Long đang tích cực tính toán bảo vệ tận gốc mọi nguồn tài nguyên. Xúc tiến đề nghị các cơ quan chức năng công nhận, cho phép tiếp tục chuyển hạng từ khu bảo tồn rừng sang một trong 4 khu bảo tồn biển Việt Nam.