La sierra posee una gran riqueza vegetal, destacando la presencia de carrascales, sabinares y pinares, acompañados de un conjunto de especies, entre las que se encuentran numerosos endemismos ibéricos del sureste español.
Muchas de las especies que podemos observar están protegidas en la Región de Murcia, destacando el palmito, madroño, enebro, sabina, lentisco, cornicabra, carrasca, aladierno y espino negro. Los bosques de carrasca se presentan en manchas aisladas en las umbrías y cumbres de los Picos de la Pila y Los Cenajos. Aunque no se encuentran en su estado maduro, pueden dar una idea de la vegetación que cubría originalmente gran parte de la sierra.
El pino carrasco domina la vegetación arbórea, favorecido por las distintas repoblaciones realizadas. El pinar acoge especies nobles de matorral como el madroño, el durillo y la cornicabra en las zonas umbrosas altas. También aparece, en las zonas rocosas y en pendientes pronunciadas, la sabina.
El esparto, junto con la retama, cubre las solanas, mientras que los matorrales de coscoja, mezclado con enebro, espino negro y lentisco forman el matorral típico en las umbrías. En los suelos más degradados aparecen especies típicas dominadas por el romero, junto con tomillo, albaida y coronillas.
