Dank der steilen und schwer zugänglichen Natur des Kalkstein-Gebirges verfügt der Nationalpark immer noch über eine Population von Seraus, eine heute sehr selten gewordene, dunkel gefärbte Wildziegenantilope. Im Park leben weiter auch 3 verschiedene Affenarten: Brillenlangure, Langschwanzmakaken oder Javaneraffen (die sich hier von Krebsen ernähren!) und Plumploris. Zu den seltenen Säugetierarten im Park gehören Muntjaks (auch Bellhirsche genannt), Malaiische Schuppentiere, Fischkatzen, Fleckenmusangs (eine Untergattung der Palmroller), Kurzschwanz-Stachelschweine, Kleine Mungos, Pegu-Hasen und Schönhörnchen.

Besonders interessant ist die Anpassung der Makaken-Affen an die lokalen Lebenumstände. Makaken ernähren sich normalerweise hauptsächlich von Früchten und anderen Pflanzen, ergänzt durch Insekten und Würmer. Da diese typische Affennahrung in der Flora dieses Nationalparks knapp ist, ganz besonders auf den Inseln, haben diese Affen ihre Ernährungsgewohnheiten umgestellt und sich die Fähigkeit erworben, Krebse aus dem Meer zu fischen!

Der Nationalpark ist durchzogen mit einer ganzen Reihe von Wanderpfaden mit jeweils verschiedensten Schwierigkeitsgraden.

Der Horseshoe Trail und der Mangroven-Naturlehrpfad bieten hervorragende Gelegenheiten, interessante Biotope und deren Fauna zu bestaunen. Auf dem Mangroven-Naturlehrpfad sind Schlammspringer, Krebse, Warane, Eisvögel, Fischreiher, Silberreiher und eine Vielzahl weiterer Vogelarten zu sehen. Auf dem Horseshoe Trail können Makaken und Languren, Hörnchen und Singvögel aller Art beobachtet werden.

The Khao Krachom Trail leads to the top of the tallest hill, near the center of the park.

Die Tham Phraya Nakhon Höhle kann zu Fuß vom Laem Sala Strand (Teil des Nationalparks) aus erreicht werden. Der ziemlich steile und felsige Aufstieg über die Bergflanke (ca. 430 Meter Höhenunterschied) dauert ca. 30 Minuten, bietet aber spektakuläre Ausblicke auf das Meer. In der Tham Praya Nakhon Höhle ist die Höhlendecke an zwei Stellen eingestürzt, so dass Sonnenlicht in die Höhle dringt. In der Mitte der Höhle wurde für den Besuch des Königs Rama V im Jahre 1896 ein Pavillon im thailändischen Stil erbaut. Den Namen hat die Höhle von Phraya Nakhon, dem ehemaligen Regenten der Stadt Nakhon Si Thammarat, der die Höhle vor über 200 Jahren durch Zufall entdeckte, als ein Sturm sein Schiff an Land zwang.

Khao Sam Roi Yot ist dank der über 300 registrierten Vogelarten eines der besten Gebiete für Vogelbeobachtung in Thailand. Besonders attraktiv ist der Park für Küsten-Zugvögel und Wasservögel. Zu den hier anzutreffenden Vögeln gehören auch so seltene Arten wie zum Beispiel Purpurreiher (eines von nur 2 Brutgebieten in Thailand), Weißbauch-Seeadler, Schelladler und Kaiseradler.

Die große Zahl verschiedener Vogelarten auf verhältnismäßig kleinem Raum ist einerseits auf die einmalige Vielfältigkeit der Biotope im Park, aber andererseits auch auf die genau über diesem Gebiet verlaufende wichtige oastasiatisch-/australische Vogelzugstraße zurückzuführen. Zugvögel machen ca. die Hälfte der hier registrierten Vogelarten aus.

Ein weiterer bei Gästen beliebter Ausflug ist eine 1-2 stündige Fahrt durch den Khao Daeng Kanal, die beim Hauptquartier des Nationalparks beginnt. Die Boote fassen maximal 10 Passagiere und fahren entlang der Mangrovensümpfe und Feuchtbiotope, in denen verschiedenste Vogelarten, manchmal auch Schlammspringer und Warane beobachtet werden können. Die Fahrt ist besonders spektakulär früh am Morgen oder kurz vor Sonnenuntergang.