植被属于针阔混交林和亚高山针叶林带，森林植被比较完整，树种繁多，主要有珍稀树种珙桐、云杉、巴山冷杉、巴山松、华山松以及樟树、厚扑、漆树、米心等等，有的单一成林，如高大的冷杉成片的松林，大片的能制作精致手杖的龙头竹，整齐壮观，如部队的检阅；有的混杂成林、你追我赶，竟相争高；这里还盛产享誉海内外的“八仙菊花心党参”和形如龙爪的黄莲、当归、天麻、独活名贵药材、草药。特有的地质、森林、气候使公园形成了万紫千红、变化万千的森林植物景观和山水自然景观。正如宋·郭熙《山水训》所言：“真山水之烟岚，四时不同：春山詹冶而如笑，夏山苍翠而如滴，秋山明净而如妆，冬山惨淡而如睡。”

公园属剥蚀地区，沟谷密布，山峦起伏，峭壁林立，石洞深幽，构成一幅瑰丽丰富的自然地貌景观。沿公路而行，两侧危峰对峙，山势逶迤，满山遍野一片浓绿，若乘车，仿佛人在车中坐，车在绿海行；若安步当车，犹如徜徉在两列翠屏之间，移步换景，声色并茂。登临主峰，上有白云舒卷于蓝天，下有流水绕山转，白鸟和鸣于耳边。

若是清晨，四周空檬，大雾漫卷，翠峰林海，时隐时现，景致飘渺空溟，如梦如幻，使人顿生八仙云游此地感受。山风急来，弥山大雾行云流水似的凌空而去，蓝天万里，澄明如洗，翠峰幽壑，绿树清流，露出绰约风姿，是人心旷神怡，流连忘返。

千家坪的冬景如诗如画，冬雪洁白迷人。每年的十一月至来年三月，瑞雪把千家坪扮成银色世界，尤其是树挂、雾松更是引人入胜。乘车至海拔2100米的千家坪森林公园，则进入了雪域世界；银光闪烁的树挂、斑斓夺目的山峰，仿佛琼楼玉宇，仙境一般。冰雪覆盖在高矮不同的植物上，千姿百态，各显风姿。溪水被玉色覆住了潺潺声音，瀑布也被冰柱封住了歌喉，千家坪宁静极了。入冬，雪花洒向大地，大自然显得更加宁静和美丽，晶莹剔透的冰凌花缀满枝头，一望无际。这些白色的玉珠奇迹般地诞生在神秘的大地上，美得让人喘不过气来，大自然在雪的怀抱里酣甜地度过一个漫长的冬季，所有的生命形式，都隐匿在她的高洁之中。
千家坪在大神农架东南约13公里。突兀奇伟，险峻万状，海拔1700米，系罕见树种所在地之一。有驰名中外列入国家一级保护植物，雅称“中国鸽子树”的大珙桐。它和附近的水杉、水青、香连、银杏、领木春、鹅掌揪等一样，是距今约1000万一8000万年、被称为“活化石”的珍贵树种。树围一抱多，高20余米，端正坚实，其花序下两块手掌大的苞片，宛如白鸽，阳光照射，闪闪耀眼，山风吹来，翩翩欲飞，蔚为奇观。

神农架千家坪地处中纬度北亚热带季风区，受大气环流控制，气温偏凉且多雨，并随海拔的升高形成低山、中山、亚高山3个气候带。年降水量也由低到高依次分布为761.4 ~2500毫米不等，故立体气候十分明显，“山脚盛夏山顶春，山麓艳秋山顶冰，赤橙黄绿看不够，春夏秋冬最难分”是林区气候的真实写照。独特的地理环境和立体小气候，使神农架千家坪成为中国南北植物种类的过渡区域和众多动物繁衍生息的交叉地带。这里拥有当今世界北半球中纬度内陆地区唯一保存完好的亚热带森林生态系统。境内森林覆盖率88%，保护区内达96%。这里保留了珙桐、鹅掌秋楸、连香等大量珍贵古老孑遗植物。神农架千家坪成为世界同纬度地区的一块绿色宝地，对于森林生态学研究具有全球性意义。