La reserva alberga 609 especies de plantas, 135 familias y 382 géneros. Las más comunes son de las familias leguminosas, mirtáceas, lauráceas y sapíndaceas.
A lo largo del Río Tarija, predomina la vegetación arbórea de 20 – 25 m de alto en dosel y emergentes que sobrepasan los 30 m. Se pueden encontrar especies como Anadenanthera colubrina, Tipuana tipu, Tabebuia impetigosa, T. lapacho y Callycophyllum multiflorum, Cinammomun porphyria y Ocotea puberula, Cordia trichotoma y varias especies de Celtis.
Las epífitas predominan las especies vasculares de bromeliáceas como Tillandsia tenuifolia y T. usneoides, orchidáceas: Camphylocentrum minutum, Oncidium bifolium, Polystachia boliviensis, Xilobium sp. También se encuentran algunas cactáceas como: Rhipsalis cf micrantha y R. tucumanensis.
Se encuentran en las zonas más altas del área donde las precipitaciones son elevadas, la vegetación predominante es arbórea perennifolia, entre las especies están Blepharocalyx salicifolius, Cedrella lilloi, C. odorata, Cupania vernalis, Parapiptadenia excelsa, Myrciantes mato, M. pseudomato, M. pungens, Lonchocarpus lilloi, Patagonula americana, Cordia trichotoma y otras especies. El epifitismo es alto, existen especies vasculares y no vasculares, para el primero se encuentran las orquídeas de los géneros Campylocentrum, Cyrtopodium, Bletia, Encyclia, Pleorothallis, las bromeliáceas Tillandsia maxima, T. recurvata, Vresia friburgensi y V. icterica.
Entre las especies más sobresalientes se encuentran el aliso de cerro o aliso blanco (Alnus acuminata ssp.) y el pino del cerro (Podocarpus pseudomato), estos varían de acuerdo a la altitud hasta los 1.800 msnm, se encuentran también bosques con mirtáceas con especies de Myrsianthes pseudomato, Myrsine coriacea; Cinammomun porphyria; Oreopanax kuntzei; Ilez argentina; Escallonia millegrana.
Próximos a Salinas, Chiquiaca y Pampa Grande, existen formaciones xéricas espinosas de especies de Acacia aroma, que es utilizada como leña y forrajera para los animales.
