La biota silvestre al occidente de esta provincia en la región Montañas de la Sierra del Turquino es notoria por su alto grado de endemismo, con notables cambios en la composición floral con respecto a la altitud y las laderas norte o sur. A partir del litoral se observa la manigua costera, la cual al ganar en altura es sustituida por el monte seco. Más arriba aparece el bosque pluvial de baja altitud (400 m), seguido del submontano (400-800 m) y sucedido del montano (800-1600 m) con riqueza florística notable y especies de estenocoras, tales como la sabina (Juniperus saxicola). Después de los 1600 m aparece el esplendor de los helechos arborescentes del monte nublado y finalmente, después de 1900 m se revela la peculiaridad del monte fresco o subpáramo, con troncos enanos y retorcidos, poblados de plantas epífitas, musgos y otras especies higrófilas.
En la zona oriental de la Sierra Maestra, la vegetación es relativamente variada con presencia de montes secos (micrófilos) en el extremo nororiental de la Sierra de la Gran Piedra en alturas que oscilan entre 360 y 560 m, y en la parte oriental de la cuenca del río Baconao al sur de la loma de Santa María a una altura entre 400 y 600 m.
De la vegetación natural, la más abundante es el bosque perennifolio siempreverde mesófilo submontano (400-800 m), presente en la cuenca superior del río Baconao, así como en la cuenca superior del arroyo Sigua. Asimismo pueden observarse superficies apreciables de coníferas, dominadas por el pino de la Maestra (Pinus maestrensis) en las crestas elevadas de la sierra de la Gran Piedra.
En la Llanura de Santiago de Cuba la biota silvestre es muy pobre, por la desaparición de los bosques naturales, la acción antrópica cercana de una gran urbe y la ocupación de los espacios naturales por los sistemas urbanos y suburbanos.
En las zonas costeras, a ambos lados de la bahía, asociados a las costas altas con suelos esqueléticos y arenosos, se localizan algunas especies endémicas vegetales.
se revela la peculiaridad del monte fresco o subpáramo, con troncos enanos y retorcidos, poblados de plantas epífitas, musgos y otras especies higrófilas. 
