En los lugares de influencia atlántica predominan los árboles de hoja caduca: castaños, robles y fresnos. También abundan los árboles mediterráneos, como la encina, el alcornoque, el quejigo y, en menor medida, el enebro y el tejo. En este territorio es fácil encontrar el extenso sotobosque, integrado por distintos tipos de arbustos: acebo, arce menor, etc; en el Camino de los Prodigios llama la atención la gran concentración de madroños.

Además aparecen grandes áreas de árboles frutales, viñedos y olivares, entre los que destacan los cultivos de cerezo, base económica de muchos pueblos de la Sierra. Como especie endémica del parque natural cabe destacar la Armeria salmantica, planta que forma pequeñas matas y crece únicamente en el entorno de la Peña de Francia.