Cồn Cỏ có mặt nhiều hệ sinh thái điển hình của vùng biển nhiệt đới, trong đó có hệ sinh thái rạn san hô là khu vực tập trung các bãi đẻ của nhiều loài hải sản quý, có giá trị kinh tế cao và đặc hữu. Cách đây hơn hai năm, ông Dô-nan Me-xin-tô, Cố vấn trưởng Dự án Bảo tồn biển sau nhiều ngày tự mình lặn biển Cồn Cỏ, đã tự hào: "Ðáy biển Cồn Cỏ có rạn san hô tốt nhất trong các đáy biển tôi từng lặn khảo sát như ở Phú Quốc (Kiên Giang), Côn Ðảo (Bà Rịa - Vũng Tàu), Hòn Mun (Khánh Hòa) và Cù Lao Chàm (Quảng Nam). Ðặc biệt lần đầu tiên phát hiện được san hô mầu đỏ ở đây".

Ông Nguyễn Hoài Nam, Giám đốc Ban quản lý dự án Khu bảo tồn biển đảo Cồn Cỏ cho biết: "Ðến nay đã phát hiện được tại Cồn Cỏ có khoảng 113 loài san hô, 57 loài rong cỏ biển, 67 loài động vật đáy, 19 loài giáp xác, 224 loài cá biển khơi, 87 loài cá rạn san hô, 164 loài thực vật phù du, 68 loài/nhóm loài động vật phù du. Trong đó có nhiều loài hải sản quý hiếm, có giá trị kinh tế cao như tôm hùm, ghẹ, hải sâm, vẹm xanh, điệp, cá thu, cá mú, cua biển, mực, san hô sừng. Tổng trữ lượng nguồn lợi hải sản vùng biển Cồn Cỏ ước tính đạt khoảng 40.000 tấn và sản lượng khai thác bền vững khoảng 12.000 tấn/năm".

Ở Cồn Cỏ, rừng nguyên sinh đang được bảo tồn gần như nguyên vẹn. Hệ sinh thái rừng nhiệt đới trên đảo thuộc vào dạng quý hiếm của các đảo được hình thành bởi núi lửa giữa biển khơi từ xa xưa. Với vị trí vai trò của đảo Cồn Cỏ, mới đây UBND tỉnh Quảng Trị vừa ra quyết định thành lập Khu bảo tồn biển đảo Cồn Cỏ nhằm quản lý tốt hơn tài nguyên biển và môi trường biển. Ðây là khu bảo tồn biển thứ tư của cả nước được thành lập, sau các khu bảo tồn biển vịnh Nha Trang, Cù Lao Chàm, Phú Quốc.

Cồn Cỏ trong tương lai sẽ trở thành đảo du lịch. Trước mắt tỉnh sẽ đầu tư tuyến vận tải biển từ Cửa Việt, Cửa Tùng ra Cồn Cỏ, với chi phí bến bãi hai đầu và hai tàu cao tốc có sức chở 50 - 80 khách/tàu. Cồn Cỏ cách bãi tắm Cửa Việt 17 hải lý và Cửa Tùng - "nữ hoàng các bãi tắm" là 15 hải lý. Hai bãi tắm trên hiện thu hút ngày càng đông nguồn khách du lịch từ vùng đông bắc Thái-lan và Lào đến theo quốc lộ 9 - hành lang kinh tế đông tây. Khi phát triển du lịch, Cồn Cỏ sẽ trở thành một đỉnh trong tam giác du lịch cùng với Cửa Việt, Cửa Tùng. Ðề án xây dựng Cồn Cỏ thành huyện đảo du lịch, chủ yếu du lịch lặn biển có tổng kinh phí đầu tư phát triển từ nay đến năm 2020 là 986 tỷ đồng.