Las plantas del Moncayo son uno de sus valores más importantes. Quizá pasen desapercibidas para la mayoría de las personas, pero en las más de 7.000 has de terreno se han catalogado nada menos que 862 especies vegetales distintas.

La razón de esta diversidad es variada. Por un lado su ubicación: el Moncayo hace de contacto entre el Sistema Ibérico y el Central y está relativamente cerca de los Pirineos. Por otro lado, en apenas unos kilómetros pasamos de los 900 metros de altitud a los 2.316 de la cumbre del San Miguel. Además, hay suelos muy distintos con calizas, areniscas, etc que dan diversidad de sustratos a las plantas. Además, con el relieve tan accidentado hay orientaciones muy diversas y desde terrenos en páramo muy azotados por los fríos, a cañones fluviales a pendientes orientadas a sur, a oeste, a norte o zonas de umbría que retienen la humedad, … en definitiva, condiciones muy variadas para que distintas plantas encuentren aquí su hogar. 

De las 862 especies, hay 63 que son particularmente importantes por distintas razones: por ser especies que ya están protegidas por la legislación como el Tejo, un árbol emblemático del Moncayo. Otras porque solo existen en el mundo en este lugar, como la Festuca aragonensis, un hierbilla que solo aparece en las cumbres del Moncayo. Otras porque son rarísimas en el resto de Castilla y León, como la pirenaica Corona de rey (Saxifraga longifolia) que florece una única vez en su vida.

Aunque hay plantas interesantes en todo el territorio, zonas donde se concentran son las cumbres del Moncayo y Peña Negrilla, el arroyo y hayedo de Agramonte, que es uno de los más meridionales de toda Europa y tiene arbustos singulares como el Sabuquero (Sambucus racemosa). Los Rebollares de Cueva de Ágreda están excelentemente conservados, al igual que el quejigar de Fuentes de Ágreda que atesora joyas como varias especies de hermosísimas orquídeas. La Muela de Beratón es como un trocito de Pirineo llevado a tierras sorianas con plantas muy singulares, y a sus pies nace el río Isuela en cuya cabecera aparecen la hermosísima Bola de oro (Trollius europaeus) o la Genciana menor (Gentiana cruciata).