En el Parque Nacional se realizan numerosos trabajos de seguimiento, estudios e inventarios de fauna, flora y el patrimonio cultural y etnográfico promovidos por el propio Parque, los servicios centrales o por otras instituciones.
Entre los seguimientos con mas duración en el tiempo, destacan el seguimiento de la población de ciervos en las fincas propiedad del ministerio, el seguimiento de la población nidificante de buitre negro (Aegypius monachus) y águila imperial (Aquila adalberti) y cigüeña blanca (Ciconia ciconia) y el seguimiento de la población reproductoras de peces del río Estena, con una doble variante conocer las poblaciones de especies de peces autóctonos y la de peces exóticos invasores.
También se realiza un seguimiento anual de la población de saltamontes ortópteros, con vistas a conocer la evolución como especies plagas, de la población de anfibios y reptiles, de la población del conejo o las aves esteparias, entre otros.
Todos los datos obtenidos en los distintos seguimientos así como aquellos obtenidos de forma puntual son incorporados al sistema de información geográfica del Parque, quedando así a disposición de gestores e investigadores.
Por otro lado, se apoyan proyectos de investigación dentro de la convocatoria anual del OAPN, centrados en el seguimiento ecológico y el cambio global, de los recursos biológicos y geológicos del Parque.
El uso público también es objeto de seguimiento continuo, a través de conteos de usuarios de las distintas instalaciones y encuestas en centros de visitantes, puntos de información y senderos, en las que se cuantifica y caracteriza al visitante.
Según el catálogo de especies amenazadas (RD 139/2011) el parque alberga 3 especies de fauna en peligro de extinción (águila imperial, milano real y jarabugo) y 15 especies de fauna vulnerables.
Hay tres Geosites descritos dentro del Parque Nacional “Cámbrico y Ordovícico del Parque Nacional de Cabañeros” (PZ-04), “Rañas de Anchuras” (RF-01) y “Valle de Navas de Estena” (RF-03). Estado de conservación de especies, hábitats y ecosistemas.
El estado de conservación de los principales ecosistemas forestales se evalúa mediante el seguimiento del estado fitosanitario de los bosques. Los resultados en el periodo analizado no muestran índices de defoliación relevantes. La proporción de clases de defoliación se mantiene constante en los últimos años, y se considera compatible con el estado de conservación de los bosques.