La escasa presión antrópica y la adecuada gestión municipal de los recursos ha propiciado una notable diversidad vegetal, patente tanto en las distintas formaciones vegetales que cubren su término como en la presencia de endemismos Ibero-levantinos o de árboles monumentales.
Destacan tres masas arbóreas principales, el pinar, el sabinar y el carrascal, además de la existencia de otros conjuntos menores de quejigar, de vegetación de alta montaña, así como la presencia de tejos.
Los bosques de sabina albar (Juniperus thurifera) forman uno de los hábitats más singulares de los que aparecen en el ámbito del parque. De especial interés es la presencia de ejemplares de gran longevidad, llegando algunos hasta casi los 1.000 años, conformando unos de los mejores grupos de estos ejemplares a escala mundial.
Dos masas de pinar importantes, los pinares negrales (Pinus nigra) característicos de climas de alta montaña, y el pinar albar (Pinus sylvestris) que puede ocupar las localizaciones más elevadas y frías, donde el resto de árboles no pueden competir con él.
Los Carrascales (Quercus rotundifolia) ocupan las zonas más secas y con mayor insolación centrándose en dos áreas concretas aunque existen ejemplares aislados por todo el término.
De todas estas especies existen numerosos ejemplares de grandes dimensiones, muchos de ellos incluidos en el Catálogo de Árboles Monumentales.
En las zonas más elevadas, debido a las limitaciones altitudinales, la cubierta vegetal se reduce a especies arbustivas o herbáceas entre las que destaca la sabina rastrera o chaparra (Juniperus sabina), el erizo (Erinacea anthyllis) y el tomillo terrero (Thymus godayanus).
El Parque Natural de Puebla de San Miguel cuenta con 6 microrreservas de flora catalogadas:
1. Pico Calderón o Alto de las Barracas. Ubicada en el paraje del mismo nombre protege formaciones de pinares albares junto con sabinas rastreras (Juniperus sabina) y con especies endémicas como el tomillo terrero (Thyums godayanus).
2. Barranco Jorge. Ubicada entre hábitats rocosos y bosques de coníferas, esta reserva protege una de las zonas con mayor población de tejo (Taxus baccata).
3. Barranco Jiménez. Cuenta con una vegetación supramediterránea donde podemos encontrar especies como Juniperus thurifera, Pinus nigra sp.Salzmannii, Taxus baccata.
4. Barranco de la Hoz. Pendientes rocosas calcícolas con bosques de coníferas de montaña mediterráneas. Destacar presencia de especies como Rhamnus alpinus, Rhamnus pumilus, Phyteuma charmelii o Taxus baccata.
5. Las Blancas. Bosque endémico de sabina albar Juniperus thurifera con ejemplares que en algunos casos alcanzan casi los 1.000 años de antigüedad.
6. Pino de Vicente Tortajada. Situado en el paraje del Vago de la Culebra, se trata de un espectacular ejemplar de pino albar (Pinus sylvestris).