Predmetom ochrany je relikt dubovo-brestovo-jaseňového lužného lesa s výskytom ohrozených druhov rastlín a živočíchov. Hlavnými drevinami v tomto poraste sú dub letný, dub cerový, pagaštan konský, javor poľný, brest nízky, jaseň štíhly a topoľ čierny. Z krovinatých rastlín sa v háji nachádzajú hlavne bršlen európsky, svíb krvavý a vtáčí zob obyčajný. Bohatý je výskyt aj snežienky jarnej. Medzi charakteristické živočíchy Vlčkovského hája patria niektoré druhy bezstavovcov, drobné spevavé vtáctvo, plazy, dravce, cicavce a vyskytuje sa tu aj srna či líška obyčajná. Najjednoduchší prístup k chránenému areálu je z Majcichova. V bezprostrednom susedstve Vlčkovského hája sa našli pozostatky veľkomoravského hradiska.