En las cumbres o áreas cacuminales de Sierra María se sitúa el piso Oromediterráneo, que se desarrolla entre los 1.750 y los 1.900 m de altitud. La vegetación actual más representativa de estas áreas, que corresponde a series de vegetación de la bética (provincia corológica bética), es la constituida por piornales de diferentes especies. Estas formaciones de porte almohadillado son capaces de soportar, tanto los rigores invernales, como la sequedad estival, destacando especies como el piorno azul o cojín de monja, el piorno de crucecitas, el pendejo o el rascaculos, entre otros. También aparecen representados algunos tomillares adaptados especialmente a suelos carbonatados como Adryala agardhii, así como diferentes gramíneas que conforman pastizales perennes. Sin embargo, las comunidades que encabezarían la vegetación clímax en estas cotas sólo aparecen de forma testimonial, estando compuestas por formaciones arbustivas de sabinas rastreras y enebros y arbóreas de pino salgareño, el cual presenta aún pequeñas manchas en el Maimón Grande y algunos pies aislados, en ocasiones de gran porte, en diversos puntos de la umbría de Sierra María y en la Dehesa de María. Asociadas a éstas suelen aparecer otras plantas como el cerezo rastrero, el piorno fino o el gabo. Sobre suelos bien desarrollados pueden aparecer pequeños rodales de agracejos, espinos zorreros y durillos dulces.

En cotas inferiores, ocupando el piso Supramediterráneo de estas serranías que se desarrolla entre los 1.300 y 1.800 m, suelen aparecer puntualmente series de vegetación también de distribución bética. En algunas áreas especialmente húmedas de la montaña, que conforman microclimas capaces de hacer más tolerable el seco estiaje, la vegetación climácica está encabezada por bosques compuestos por arces, quejigos, mostajo, y manzanillos o, en su defecto, por bosquetes con presencia de agracejos, majoletos, escaramujos, guillomos o madreselvas, entre otros. Sobre terrenos menos húmedos que los anteriores la vegetación potencial corresponde a un bosque de encinas con presencia agracejos y majoletos. La degradación de estas series va dando paso a la colonización por especies que exigen menos requerimientos, como la retama negra o el lastón, mientras que en suelos pedregosos y erosionados aparecen densos matorrales con especies como la boja brochera, el espliego, la salvia o el piorno azul.

Bajo los 1.300 m de altitud se sitúa el piso Mesomediterráneo, donde aparecen algunas series vegetales distribución castellano manchega (provincia corológica Castellano -Maestrazgo - Manchega). La vegetación característica continua estando dominada por encinar al que acompañan matorrales y arbustos como la oreja de liebre, el enebro, o la esparraguera.

La encina ocupó en tiempos históricos la mayor parte de esta comarca distribuyéndose, tanto en sus serranías, como en las llanuras y valles intermontanos. Su tala abusiva y continuada para el carbonero y la construcción, como fuente de calor o para ganar terrenos para el cultivo de cereales, provocó su disminución y práctica desaparición a lo largo de los últimos siglos.

En la actualidad los que fueran espléndidos bosques han quedado relegados a pequeños rodales, donde aparecen constituyendo el sotobosque de pinares donde destacan ejemplares centenarios de gran porte. Cuando los suelos son menos profundos la encina va dando paso a densos bosquetes de coscojas, a los que suelen acompañar espinos negros y otros matorrales. Las series de degradación de las anteriores formaciones están constituidas principalmente por tomillares y espartales, donde destacan especies como el esparto, la yesquera, la mejorana, el romero o el tomillo, entre otras muchas. 

Existen algunos pies dispersos en el Barranco del Infierno (Vélez Blanco) y un impresionante ejemplar en el Barranco Blanco (Chirivel) al que se le calcula una edad superior a dos milenios. La otra especie mejor representada es el pino negral que constituye, junto con la anterior, la mayor parte del llamado “pinar viejo” de la umbría de Sierra María. La sabina negral encabeza por sí misma una serie de vegetación que ocupa algunos afloramientos rocosos, formados por grietas y repisas sobre suelos muy pobres, donde son acompañadas por otras especies como el espino negro, el enebro o la coscoja. En cuanto a su distribución aparece en algunos puntos de la parte oriental de Sierra María, en Las Muelas (Sierra del Gigante) y en la Serrata de Guadalupe, siendo escasa su presencia en el resto de la Comarca. También aparecen algunos madroños muy antiguos.

Además de las comunidades vegetales descritas anteriormente, merecen mención especial otras formadas por diferentes especies que alcanzan una especial singularidad en el amplio marco de los Vélez. Los sabinares constituyen una de las formaciones vegetales más extendidas en la Comarca. Entre éstos cabe destacar a la sabina mora que aparece como especie casi exclusiva en algunos puntos de la Serrata de Guadalupe y en las Muelas (Sierra del Gigante), constituyendo en muchos casos el sotobosque acompañante del pinar. Perteneciente al mismo género la sabina albar es mucho más escasa, alcanzando aquí el límite más meridional dentro de la Península Ibérica. 

Los pinares constituyen en la actualidad el núcleo principal de la masa forestal de los Vélez y, en su mayor parte, proceden de intensas repoblaciones forestales que han ido desplazando de su hábitat natural a los encinares preexistentes. Aparecen representados por cinco especies; el pino negral o albar, el carrasco, el piñonero, el silvestre y el laricio o salgareño, pudiendo considerarse ha este último, citado ya con anterioridad, probablemente como el único de carácter autóctono. El más abundante y extendido en la Comarca es el pino carrasco; favorecida su introducción desde muy antiguo por el hombre, las mayores concentraciones se sitúan en la parte baja de la umbría de Sierra María, así como en Los Alamicos y la Alfahuara.

Las comunidades rupícolas, asentadas sobre roquedales y cascajares calizos, acumulan a un elevado número de elementos florísticos que contribuyen a aumentar la singularidad botánica de la Comarca. Entre éstos cabe destacar la presencia del endemismo bético Saxifraga camposii, que aparece sobre pequeñas grietas en las zonas altas de la umbría, mientras que en la solana de Sierra María aparecen algunos endemismos locales como Sideritis stachydioides o Centaurea mariana. 

Pese a la escasez de cursos de aguas permanentes, cabe destacar la existencia de algunos sotos fluviales, como los que acompañan a ciertos tramos de la Rambla de Chirivel o de los Ríos Claro, Alcaide o Caramel, que presentan bosques de galería compuestos principalmente por álamos blancos, negros y temblones y sauces, contribuyendo a aumentar la diversidad, tanto paisajística, como biológica. 

Finalizando esta síntesis botánica, cabe destacar la existencia de espaciosas llanuras, situadas entre los pasillos intermontanos, donde actualmente se asientan grandes extensiones dedicadas al cultivo de cereales de gran importancia en la economía comarcal, entre los que destacan el Campillo de Chirivel, las llanuras de Topares y de las de Cañadas de Cañepla, la cuenca del Caramel o las suaves colinas de La Mata. Estos espacios, poblados antaño por bosques de encinas, poseen un escaso valor desde el punto de vista botánico, aunque no así desde el faunístico y paisajístico, contribuyendo a potenciar la biodiversidad de la Comarca en su conjunto.