La vegetación de Sajambre es extremadamente rica y variada en función de los distintos ambientes que se desarrollan en estas montañas, formando un auténtico jardín natural
Sajambre posee un alto grado de conservación, como muestra la elevada superficie ocupada por bosques maduros, entre los que predominan los hayedos (Fagus sylvatica) en las laderas umbrías y los robledales (Quercus robur) en las laderas de mayor insolación. Estos árboles forman grandes masas boscosas entre los 500 y los 1.300 metros de altitud, y junto a ellos pueden aparecer otras especies como el robe albar (Quercus petraea), el abedul (Betula pubescens), el fresno (Frasinus excelsior), el castaño (Castanea sativa), el tilo (Tilia platyphyllos), el tejo (Taxus baccata) o el avellano (Corylus avellana) constituyendo los denominados bosques mixtos. En el sotobosque aparecen especies como el acebo (llex aquilifolium) y varias tipos de helechos.
Estos bosques se alternan con zonas de matorral y con prados y pastos, confiriéndole a este paisaje una singular belleza.
Por encima de los 1.300 metros desaparecen en el paisaje vegetal las especies arbóreas, debido a las bajas temperaturas y a la fuerza del viento, siendo sustituidas por matorrales y formaciones herbáceas, más adaptadas a los rigores invernales. Son frecuentes en estas zonas los piornales, brezales, tojales y extensos pastizales de alta montana.
En las zonas más elevadas, los afloramientos calizos y los escarpes rocosos dejan poco espacio para que se instalen las plantas. Se desarrollan aquí complejos de vegetación rupícola, que constituyen comunidades altamente especializadas en colonizar grietas y fisuras de las rocas. Son especies de pequeño porte y corto ciclo de vida.
Los fondos de los valles, donde se hayan las tierras más ricas y productivas, se encuentran modificados por La mano del nombre, abundando las zonas dedicadas a los prados de siega y a las tierras de labor. Donde existen cauces fluviales crecen además alisos, tilos, fresnos y diversos tipos de sauces formando impresionantes bosques de ribera.