Sin duda la diversidad florística es uno de los grandes atractivos de la Reserva, más admirable aún en primavera, cuando la increíble explosión de color a causa de la floración hace acto de presencia y no deja indiferente al paseante.

Puede decirse que el paisaje vegetal del valle del río Guadyerbas es un conjunto de diferentes comunidades arbóreas, arbustivas y herbáceas producto, en buena parte, de las interacciones de la vegetación con el hombre y sus ganados.

De entre las comunidades florísticas arbustivas más llamativas puede destacarse el matorral sabulícola (característico de arenales) que se ubica al sur del Guadyerbas, dominado por codeso (Adenocarpus aureus), que como su nombre indica, posee unas flores de un intenso amarillo. El codeso frecuentemente se acompaña en mayor o menor proporción de Halimium calycinum, Halimium umbellatum ssp. viscosum, Lavandula stoechas ssp. sampaiana, Thymus mastichina, Halimium ocymoides, Daphne gnidium, Cistus psilosepalus y Cistus salvifolius, todas ellas especies de las familias de la jara, el cantueso y el tomillo. Hay que tener en cuenta que en Castilla-La Mancha este tipo de hábitat se localiza, cada vez de forma más escasa, únicamente en los arenales toledanos del Campo Arañuelo y de la Comarca de Talavera. En los claros del matorral se desarrollan herbáceas psammófilas (de arenas) sobre suelos muy sueltos además de aparecer líquenes terrestres del género Cladonia. 

Por otra parte, existe otro tipo de matorral denominado higrófilo (plantas propias de suelos muy húmedos) dominado por Erica scoparia (brezo) y Genista anglica (genista), acompañadas de Calluna vulgaris (brecina), Genista tinctorea, Cistus psilosepalus (carpazo) o Cistus salvifolius (jaguarzo).

En cuanto a la vegetación arbórea, puede afirmarse que todo el territorio presenta vocación forestal, aunque este carácter haya sido más o menos modificado. Las actividades humanas, centradas fundamentalmente en el aprovechamiento ganadero del área, han tenido como consecuencia el adehesamiento de la vegetación arbórea y su modificación específica sobre todo en zonas de valle, favoreciendo las especies de las que se obtenía un mayor rendimiento, fundamentalmente encina (Quercus ilex subsp. ballota) y alcornoque (Quercus suber), por su aprovechamiento de fruto, leña, ramón y corcho. Pueden encontrarse también dehesas mixtas de las especies anteriores mezcladas con quejigo (Quercus faginea ssp. broteroi) y fresnos (Fraxinus angustifolia), en los lugares con mayor disponibilidad hídrica. 

Las dehesas ceden paso a un notable soto mixto, relativamente extenso y bien conservado de brezales higrófilos, praderas juncales, vallicares vivaces, cervunales y comunidades anfibias de humedales estacionales, entre otras. Debe hacerse hincapié en que todos estos hábitats están catalogados como de protección especial y se encuentran recogidos en el Anejo I de la Ley 9/1999 de Conservación de la Naturaleza como hábitats naturales escasos, limitados, vulnerables o de importancia para la biodiversidad o como hábitats seminaturales de interés especial.

Dentro de este elenco de ecosistemas se encuentran al menos siete especies de flora vascular incluidas en el Catálogo Regional de Especies Amenazadas (Decreto 33/1998): Alnus glutinosa (aliso), Genista anglica, Isoetes hystrix, Lobelia urens, Pedicularis sylvatica, Pyrus bourgeana (peralillo silvestre) y Spiranthes aestivalis. Pero su interés florístico va más allá, estimándose la riqueza de la Reserva en 500 taxones, entre los que destacan por su rareza en Castilla-La Mancha Succisella microcephala, Thymelaea lytrhoides, Genista tinctorea, Halimium calycinum, Euphorbia matritensis, Mercuriales elliptica, Serapias cordigera (orquídea) y Malus sylvestris (manzano silvestre).