O Bosque de Béjar conserva uma boa parte do bosque autóctone pré-existente, integrando-o de forma harmoniosa no projeto estruturado de um jardim. Esta mistura de natureza selvagem e natureza domesticada configura um espaço de elevado valor ecológico, com uma excecional biodiversidade que, apesar da expansão urbanística de Béjar, se mantém como um espaço natural integrado na malha urbana, o que supõe todo um luxo e obriga a uma forte aposta na sua conservação.

No lado sul, existe um frondoso bosque de castanheiros e carvalhos-negrais, espécies autóctones dominantes nas serras da região de Béjar. Os amieiros, salgueiros, álamos e freixos, também autóctones, surgem nos extremos húmidos, junto aos choupos que configuram o arvoredo da Alameda.

Ligados estritamente ao jardim, encontramos os plátanos e os castanheiros-da-Índia, sem esquecer o singular e majestoso exemplar de teixo (taxus baccata) existente junto à Fonte do Sudário.

Ainda assim, o que chama mais a atenção são as espécies gigantes de coníferas do jardim romântico, plantadas nos finais do Século XIX. Destacam-se, acima de tudo, a sequoia-gigante (sequoiadendron giganteum) e os calocedros, espruces, tílias e magnólias. Também se conservam alguns exemplares de buxos centenários, sobreviventes dos que, em tempos, constituíram o traçado geométrico original deste terraço do jardim.

O arvoredo fica completo com árvores de fruto e diversos tipos de arbustos, flores e plantas decorativas, que animam os canteiros, as sebes e outros elementos dispersos pelo jardim.

Merecem igualmente destaque as numerosas espécies de aves, anfíbios e répteis, que encontram no Bosque um habitat natural muito diversificado. É comum encontrar cervos e veados, raposas, javalis ou gatos-monteses, bem como toda a fauna menor associada ao ecossistema serrano.