Le cortège floristique de la Montagne de Lure est très riche et de grande valeur patrimoniale, on y compte de nombreuses espèces protégées en France et en région PACA.
Les principales espèces remarquables du site sont l’Ancolie de Bertoloni (intérêt communautaire) dans les éboulis en contre bas des crêtes de Lure, le Genêt radié, présent sous forme de lande pure et stations plus épars dans les pentes calcaires plus ou moins arides, la Fritilaire dauphinoise, rare sur Lure et présente dans les pelouses à influence méditerranéenne et montagnarde, le Genévrier thurifère, rare en France dont quelques arbustes occupent la barre rocheuse de Lure, le Panicaut des alpes qui forme de petites touffes éparses dans les habitats de crêtes du massif.
Ancolie de Bertoloni Aquilegia bertoloni
Cette espèce endémique des Préalpes françaises, des Alpes françaises et italiennes, occupe les terrains calcaires bien exposés composés de pierries, éboulis, pelouses rocailleuses. L'Ancolie des Alpes fleuri à une altitude comprise entre 1600 et 2600 m et colore les paysages de sa couleur bleu-violet entre mai et juillet. Cette espèce est sensible à la fermeture des milieux. Espèce d'intérêt communautaire et protégée en France.
Genêt radié Genista radiata
Petit arbuste buissonnant qui apprécie les sols calcaires bien exposés et chauds (coteaux secs, forêts claires) entre 1 400 à 1 800 m d'altitude dans les Alpes. Ses fleurs jaunes en grappe fleurissent entre mai et juin. Espèces protégée en région PACA.
Fritillaire du dauphiné Fritillaria tubiformis
Originale avec sa fleur pourpre en forme de lanterne, la Fritillaire dauphinoise est une plante rare et protégée dans les Alpes de Haute-Provence. Elle pousse sur les sols calcaires en prairies jusqu'à 2 000 m d'altitude, sa floraison a lieu entre mai et juin.
Genévirer thurifère Juniperus thurifera
Espèce à la répartition très morcelé et limitée à quelques localités du bassin méditerranéen occupe les milieux ouverts bien exposés au soleil. C'est un petit arbre à croissante lente très résistant aux conditions extrêmes (chaleur, froid, vent etc.).
Panicaut des alpes Erygium alpinum
Plante emblématique du massif de lure et reconnaissable à sa couleur bleu acier, le Panicaut des Alpes apprécie les milieux ensoleillés mais pas trop chaud. Espèce protégée en France.