Uno degli aspetti più importanti della Riserva di Monte Catillo è la ricchezza della flora e il suo valore bio-geografico. Dietro l’aspetto arido dei versanti esterni, accentuato dagli incendi che negli ultimi anni l’hanno colpita, si nasconde la preziosa varietà botanica dell’interno. Concentrate nello spazio di poche centinaia di ettari si trovano ben 386 specie, di origine atlantica e balcanico-orientale, che creano ambienti molto diversi tra loro: boschi d'alto fusto, campi con cespuglieti e arbusti sparsi, garighe ricche di orchidee e praterie steppiche.