Dzięki warunkom przyrodniczym, zwłaszcza glebowym, jak również gospodarce człowieka, lasy Borów Dolnośląskich są zdominowane przez sosnę. Tam gdzie glina występuje na powierzchni, rozwinęły się bogate lasy liściaste. Najpospolitszymi typami siedliskowymi są tu bory świeże oraz bory mieszane świeże, w których sośnie zwyczajnej towarzyszą, takie drzewa jak brzoza, dąb, osika czy świerk. O specyfice szaty leśnej Borów Dolnośląskich decydują jednak rozległe bory sosnowe typowe dla siedlisk mokrych i wilgotnych. W ich runie dominuje wilgociolubna, okazała trawa trzęślica modra, oprócz której rośnie charakterystyczna, chroniona krzewinka, bagno zwyczajne (Ledum palustre). Takie bory mogą występować zarówno na płytkich torfach i murszach, jak i na wilgotnych piaskach. W bardziej żyznych rejonach Borów Dolnośląskich mogły się wykształcić lasy liściaste, kwaśne dąbrowy, grądy środkowoeuropejskie, kwaśne i żyzne buczyny. Wyjątkowe na obszarze Borów Dolnośląskich są żyzne buczyny, które składem florystycznym nawiązują do buczyny sudeckiej. Tego typu zbiorowisko leśne reprezentowane jest wyłącznie w Buczynie Szprotawsko-Piotrowickiej. W pobliżu rzek i mniejszych cieków występują lasy łęgowe. W miejscach silnie wilgotnych, gdzie woda stagnuje przez znaczną część roku, rozwijają się olsy.
Niezwykle wartościowe pod względem przyrodniczym, a niestety nie zawsze właściwie doceniane są w Borach Dolnośląskich torfowiska oraz wrzosowiska i wydmy. Pomimo wielowiekowego osuszania i eksploatacji torfu na opisywanym terenie zachowało się wiele, aczkolwiek najczęściej małych powierzchniowo, torfowisk przejściowych i znacznie rzadziej występujących, torfowisk wysokich. Szczególnie cenne obszary torfowiskowe, charakteryzujące się obecnością flory atlantyckiej znajdują się w zachodniej części Borów Dolnośląskich, na obszarze historycznych Łużyc (pomiędzy Nysą Łużycką a Kwisą). Wrzosowiska i ruchome piaski, występujące głównie w północnej i wschodniej części kompleksu leśnego, są wielką osobliwością miejscowego krajobrazu i unikatowym typem siedliska przyrodniczego na Dolnym Śląsku. Wrzosowiska funkcjonują na tym obszarze od kilku wieków i śmiało można powiedzieć, że reprezentują w Borach krajobraz kulturowy. Początkowo wrzosowiska powstawały wskutek nadmiernego wyrębu drzewostanów i wypasu zwierząt, a w ostatnim stuleciu za sprawą działalności wojska. Pozornie jałowe i puste wrzosowiska i wydmy mają olbrzymie znaczenie dla utrzymania różnorodności biologicznej w regionie. Na wrzosowiskach występuje wiele ginących gatunków roślin i zwierząt, zwłaszcza ciepłolubnych bezkręgowców. Głównym problemem związanym z ochroną tych siedlisk jest konieczność ograniczania sukcesji leśnej, gdyż wrzosowiska szybko zarastają na skutek zaniechania użytkowania.
Flora roślin Borów Dolnośląskich szacowana jest na 700-800 gatunków. W ostatnich latach stwierdzono na tym obszarze co najmniej 60 gatunków roślin całkowicie chronionych i 16 gatunków podlegających ochronie częściowej. Aż 16 z zarejestrowanych tu gatunków jest uznawanych za zagrożone w naszym kraju i figuruje w Polskiej Czerwonej Księdze Roślin. Spośród nich 14 taksonów związanych jest z miejscowymi mokradłami, co najlepiej świadczy o znaczeniu i wartości przyrodniczej występujących tu siedlisk bagiennych. W gronie roślin zagrożonych w skali kraju znajdują się takie gatunki, jak gałuszka kulecznica (Pilularia globulifera), sosna drzewokosa (Pinus x rhaetica), grzybienie północne (Nymphaea candida), nadwodnik sześciopręcikowy (Elatine hexandra), nadwodnik trójpręcikowy (Elatine triandria), nadwodnik naprzeciwlistny (Elatine hydropiper), rdestnica podługowata (Potamogeton polygonifolius), ponikło wielołodygowe (Eleocharis multicaulis), przygiełka brunatna (Rhynchospora fusca), turzyca bagienna (Carex limosa), elisma wodna (Luronium natans) czy uwroć wodna (Crassula aquatica), która do niedawna była uważana w Polsce za gatunek wymarły. Charakterystyczne dla opisywanego obszaru jest występowanie wielu gatunków borealnych, górskich, a przede wszystkim atlantyckich, których stanowiska w Borach Dolnośląskich nierzadko należą do najdalej wysuniętych ku wschodowi w Polsce i Europie. Grupa roślin atlantyckich jest reprezentowana m.in. przez takie gatunki, jak: wrzosiec bagienny (Erica tetralix), rosiczka pośrednia (Drosera intermedia), widłaczek torfowy (Lycopodiella inundata), długosz królewski (Osmunda regalis), wiciokrzew pomorski (Lonicera periclymenum) czy wymienione już wcześniej taksony – gałuszka kulecznica, ponikło wielołodygowe i przygiełka brunatna. W miejscowych lasach mają swoje stanowiska gatunki górskie i borealno-górskie, m.in. wroniec widlasty (Huperzia selago), języcznik zwyczajny (Phyllitis scolopendrium), pióropusznik strusi (Matteuccia struthiopteris), podrzeń żebrowiec (Blechnum spicant), arnika górska (Arnica montana), bagno zwyczajne (Ledum palustre), żurawina drobnolistkowa (Oxycoccus microcarpus), trzcinnik sztywny (Calamagrostis stricta), żywiec dziewięciolistny (Dentaria enneaphyllos) oraz wzmiankowana wcześniej turzyca bagienna. Jednym z najosobliwszych składników miejscowej flory jest relikt postglacjalny – sosna drzewokosa, nazywana również sosną błotną. Jest to mieszaniec powstały w wyniku skrzyżowania się kosodrzewiny (Pinus mugo) z sosną zwyczajną (Pinus sylvestris). Sosna drzewokosa posiada w pobliżu Węglińca jedyne swe niżowe stanowiska w Polsce. Jeszcze w XIX w., a nawet na początku XX w., sosna błotna rosła na bagnach w okolicach Tomisławia, Ołoboku i Dłużyny Dolnej. Innymi reliktowymi roślinami są: mącznica lekarska (Arctostaphylos uva – ursi), która w Borach Dolnośląskich utrzymuje się wyłącznie na wrzosowiskach w rejonie Świętoszowa, oraz wzmiankowane już grzybienie północne (gatunek ten posiada w Polsce swoją południową granicę zasięgu). Ubogie gleby Borów Dolnośląskich są siedliskiem licznych roślin napiaskowych i ciepłolubnych, m.in. objętej ochroną turzycy piaskowej (Carex arenaria), czy też zaliczanego do gatunków krytycznie zagrożonych w regionie traganka piaskowego (Astragalus arenarius) i bliskiej zagrożenia – śmiałki wczesnej (Aira praecox). Storczykowate, zaliczanie przez miłośników przyrody do najpiękniejszych i najbardziej interesujących roślin, reprezentowane są przez 7 gatunków. Można tu spotkać m.in. kukułkę plamistą (Dactylorhiza maculata), kukułkę Fuchsa (Dactylorhiza fuchsii), podkolana białego (Platanthera bifolia) oraz bardzo rzadko gnieźnika leśnego (Neottia nidus – avis). Do najczęściej widywanych w Borach Dolnośląskich storczyków należą: kruszczyk szerokolistny (Epipactis helleborine) i listera jajowata (Listera ovata). Mszyste bory sosnowe są siedliskiem wielu gatunków porostów. Znaleziono tu takie chronione gatunki, jak chrobotek reniferowy (Cladonia rangiferina), chrobotek leśny (Cladonia arbuscula), płucnica islandzka (Cetraria islandica), płucnica kędzierzawa (Cetraria ericetorum), rożynka kolczasta (Cetraria aculeata). W miejscowych lasach i wrzosowiskach na powrót coraz częściej obserwowane są wrażliwe na zanieczyszczenia krzaczkowate porosty, takie jak brodaczka kępkowa (Usnea hirta) czy brodaczka zwyczajna (Usnea filipendula).