Dabas lieguma “Dubnas paliene” nozīmīgākā dabas vērtība ir dabiskie zālāji, kas izveidojušies upes palienē dabas apstākļu un cilvēku saimnieciskās darbības mijiedarbībā. Dabas liegums aptver tikai nelielu daļu no Dubnas upes vidusdaļas tecējuma. Teritorijas galvenās dabas vērtības ir ES nozīmes aizsargājamie biotopi: 6450 Palieņu zālāji un 6510 Mēreni mitras pļavas, kā arī ar tiem saistīto reto un aizsargājamo sugu populācijas. Teritorijā sastopamas 4 īpaši aizsargājamas augu sugas: jumstiņu gladiolu, spilvaino ancīti, rūgto drudzenīti un stāvlapu dzegužpirkstīti. Teritorijā sastopamas vairākas īpaši aizsargājamo bezmugurkaulnieku sugas: zirgskābeņu zilenītis, divjoslu airvabole, spilgtā purvuspāre, resnvēdera purvuspāre, raibgalvas purvuspāre, mainīgā spāre, spožā skudra un blāvā briežvabole. Teritorijā sastopama arī liela putnu sugu daudzveidība. Dubnas upes palienes ir nozīmīgs ekoloģiskais koridors, kas savieno Dienvidaustrumu ģeobotāniskā rajona dabisko zālāju koncentrēšanās vietas Dagdas un Feimaņu paugurainē ar Ziemeļaustrumu ģeobotāniskā rajona koncentrēšanās vietām Daugavas un to pieteku ielejās.
