Парк располагается на водоразделе волжского косогора и занимает верхнюю часть парка с летней эстрадой, аттракционами и кафе. На этом участке склон имеет наибольшую высоту над меженным урезом Волги (до 180 м), здесь же наблюдается наиболее высокое положение горизонтов нижнемеловой системы, в частности подошвы альбского яруса и аптской плиты.
В геологическом строении парка на этом участке основную роль играют нижнемеловые отложения (преимущественно) глины. Которые состоят из барремского, аптского, альбского и неогеновым ярусов представленные главным образом темно-серыми (почти черными) глинами, в разной степени песчанистыми, содержащими в некоторых слоях караваеобразные конкреции.
Почвенный покров представлен среднегумусными, среднемощными выщелочными глинистыми и суглинистыми черноземами.
Растительность рощи на этом участке представляет собой остатки обширного лесного массива, который был частично вырублен, а частично засажен посадками не свойственных данным фитоценозам пород деревьев и кустарников. Основными лесообразующими породами на этом участке парка являются: дуб обыкновенный Quercus robur L., липа сердцелистная Tilia cordata Mill., вяз шершавый или ильм Ulmus glabra Huds., вяз гладкий Ulmus laevis Pall., вяз мелколистный Ulmus pumila L., береза повислая Betula pendula Roth, клен платановидный Acer platanoides L., рябина обыкновенная Sorbus aucuparia L., ива белая Salix alba L., из интродуцентов: ель обыкновенная Picea abies (L.) Karst., сосна обыкновенная Pinus sylvestris L., клен американский или ясенелистный Acer negundo L., ясень обыкновенный Fraxinus excelsior L., белая акация Robinia pseudo-acacia L.
Кустарниковый ярус образует: лещина обыкновенная, или орешник Corylus avellana L., бересклет бородавчатый Euonymus verrucosa Scop., жимолость лесная Lonicera xylosteum L., черемуха обыкновенная Padus avium Mill., из рукотворных посадок можно отметить следующие виды кустарников: боярышник кровяно-красный Crataegus sanguinea Pall., посажен вдоль ограды центрального входа парка, кизильник блестящий Cotoneaster lucidus Schlecht., и другие виды.
Травянистый ярус сильно вытоптан и сохранился лишь вдоль ограды парка и отдельных аттракционов, видовой состав представлен следующими видами: осока волосистая Carex pilosa Scop., сныть обыкновенная Aegopodium podagraria L., отдельными ассоциациями эфмероидов, ветреничка лютиковая Anemonoides ranunculoides (L.) Holub., хохлатка плотная Corydalis solida (L.) медуница неясная Pulmonaria obscura Dumort. "В парке зарегистрировано 54 вида сорных и рудеральных растений, что свидетельствует о нарушенности растительного покрова" (Раков и др., 1997). Среди них надо выделить заносные растения, из трав это: галинсога реснитчатая Galinsoga ciliata (Rafin.) Blacke, кониза канадская, или мелколепестник канадский Conyza canadensis (L.), полынь Сиверса Artemisia sieversiana Willd. и другие виды.
Энтомофауна данного участка представляется достаточно обеднённой. При этом основу составляют в принципе лесные виды с большой экологической валентностью. Это, жужелица решетчатая Carabus cancellatus L., птеростих Маннергейма Pterostichus mannerheini Dej., быстряк сходный Platynus asimilae Pk., тускляк общественный Amara communis Pz. последний вид очень характерен для лесных опушек, при этом под полог лес проникает лишь незначительно, но на большом удалении от лесных массивов - крайне редок. В то же время здесь отмечены такие фоновые виды, как тускляк бронзовый Amara aenea Dej., птеростих быстрый Pterostichus strenuus Pz., п. чёрный Pt. niger Schall., п. угольный Pt. anthracinus Hl. и п. обыкновенный Pt. melanartus Hl. По существу, биоразнообразие фоновых видов превосходит на этой территории виды естественного комплекса в самом удобном для анализа структурном элементе биоты - почвенном мезодёрне, на 50%. Такая же картина наблюдается и по другим модельным группам насекомых. Ценность данной ООПТ состоит в том, что она представляет собой своего рода буферную зону, благодаря которой сохраняется чрезвычайно интересный комплекс видов парка "Винновская роща". При чём буфер этот справляется с задачей отчуждения высоко конкурентных фоновых видов, о чём свидетельствует наличие здесь видов, характерных для широколиственных лесов.
Из амфибий на территории парка обитает лишь один вид зеленая жаба Bufo viridis Laurenti., рептилии тоже представлены одним видом, прыткая ящерица Lacerta agilis L., что свидетельствует о нарушенности биогеоценозов парка.
Орнитофауна "Винновской рощи" представлена видами синантропной и лесной фаун. К первым можно отнести сизого голубя Columba livia Gm., серую ворону Corvus cornix L., большую синицу Parus major L., домового воробья Passer domesticus (L.) и т. д. Лесные виды характерны для широколиственных и сосново-широколиственных лесов. Основная часть представлена семействами дятловых (Picidae), славковых (Sylviidae), мухоловковых (Muscicapidae), синицевых (Paridae) и некоторых других. В первую очередь, бросается в глаза обилие зяблика Fringilla coelebs L. Это хорошо заметно в апреле, когда птицы активно поют и перемещаются по дорожкам парка, практически не боясь проходящих мимо них людей. Интерес представляет наблюдение 30 мая 1999 г. пары мухоловок-белошеек Ficedula albicollis (Temm.), которые, по-видимому, гнездились в нише неработающего аттракциона "Колесо обозрения" на высоте около 8 метров (А. В. Салтыков, личн. сообщ.). Птицы постоянно залезали в нишу с кормом в клюве, причем самка подолгу задерживалась там (видимо, птенцы были еще маленькие).
Млекопитающие представлены шестью видами: еж обыкновенный Erinaceus europaeus L., обитает в кустарниковых зарослях бересклета бородавчатого на склонах прилегающих к аттракционам, обыкновенный крот Talpa europaeus L., встречается повсеместно, обыкновенная бурозубка Sorex araneus L., населяет различные биотопы парковых ландшафтов, кожан двухцветный Vespertilio murinus L., зафиксирован в старых дуплистых дубах, в связи с вырубками последних численность кожана сократилась, Внесен в Красную книгу Ульяновской обл. 2004 г., мышь лесная Apodemus sylvaticus L., и полевка рыжая Clethrionomys glareolus Schreber. населяют кустарниковые заросли парка, в зимний период культурные ландшафты и постройки человека.
Лимитирующие факторы:
Вырубка дубов (под видом санитарных рубок в верхней части парка вырубаются столетние дубы). Раскопка и вывоз чернозема на посадки рассады, цветов в северной части парка. Проведение ярмарок, во время которых вытаптывается растительность, прилегающая территория замусоривается бытовым мусором, кострища. Громкая музыка являющаяся фактором беспокойства для птиц и млекопитающих.
Меры охраны:
 Полный запрет на все виды рубок в верхней части парка, а также раскопку и вывоз чернозема.
 Очистка территории от бытового мусора.
 Установка аншлагов, информационных щитов и указателей на территории парка.