Die Flora wurde erstmals von Christa Bellmann im Jahre 1957 wissenschaftlich bearbeitet. Seit dieser Zeit haben sich einige Veränderungen ergeben, die von der Arbeitsgemeinschaft sächsischer Botaniker erfasst wurden.Insbesondere an den Nordwesthängen dominiert ein Hainsimsen-Buchenwald (Luzulo-Fagetum), in dem die Buche (Fagus sylvatica) unter den Bäumen dominiert. Typische krautartige Pflanzen sind die Schmalblättrige Hainsimse (Luzula luzuloides), Frauenfarn (Athyrium filix-femina), Maiglöckchen (Convallaria majalis) und das Schattenblümchen (Maianthemum bifolium). Letzteres gehört zu den Liliengewächsen und fällt durch die roten Beeren im Herbst auf.

Dort, wo nährstoffreiche Lößlehme auftreten,wird die Flora reicher. Bei den Bäumen kommen Hainbuche (Carpinus betulus) und die Winterlinde (Tilia cordata) hinzu. Die Strauchschicht wird durch beide Holunderarten (Sambucus racemosus und S. nigra), die Vogelbeere (Sorbus aucuparia) und seltener das Pfaffenhütchen (Euonymus europaeus) bestimmt. Die Früchte des giftigen Pfaffenhütchens erinnern durch ihre purpurrote Farbe und ihre Form an die Kopfbedeckung katholischer Priester, daher der Name.

Die gut ausgebildeten Talmäander bedingen einen raschen Wechsel der Sonnenexposition (Sonnen- und Schattenlagen), woraus sich insbesondere für die naturbedingte Waldvegetation ein kleinräumiger Wechsel von verschiedenen Ausbildungsformen (Subassoziationen) des Traubeneichen (Hainbuchen-)Buchenwaldes ergibt. Auf diesen besseren Böden finden sich das Waldbingelkraut (Mercurialis perennis), die Vielblütige Weißwurz (Polygonatum multiflorum), das Wald-Flattergras (Milium effusum) und der in Sachsen nicht häufige Mittlere Lerchensporn (Corydalis intermedia).

In diese Waldgesellschaften wurden vor Jahrzehnten durch Forstmaßnahmen die Fichte (Picea abies) und an den Oberhängen auch die Europäische Lärche (Larix decidua) eingebracht. Der Landesverein als Eigentümer der Flächen versucht, durch vorsichtigen Waldumbau den angestammten Waldzustand wieder herzustellen. Der verheerende Sturm, der das Tal im Jahre 2010 getroffen hat, gab dazu unerwartet Gelegenheit, diesem Ziel näher zu kommen.

Die steinigen, trockenen und kargen Hangstellen werden durch einen artenarmen Birken-Stieleichenwald (Betulo pendulae-Quercetum) bestimmt. Nur Dornfarnarten (Dryopterissp.), verschiedene Habichtskrautarten (Hieracium sp.) und das Heidekraut (Calluna vulgaris) sind hier anzutreffen. Eine andere auf die sonnigen Hangoberkanten beschränkte Gesellschaft stellt der Hainsimsen-Traubeneichenwald (Luzulo-Quercetum petraeae) dar. Hier finden sich einige Wert bestimmende Pflanzenarten des Naturschutzgebietes, wie die Rote-Liste-Arten Bergplatterbse (Lathyrus linifolius), Deutscher Ginster (Genista germanica) und die Schwalbenwurz (Vincetoxicum hirundinaria).

Im Sommer fallen die blauen Blüten des Berg-Sandknöpfchens (Jasione montana) und die roten Blütenstände der Pechnelke (Lychnis viscaria) auf. Die Pechnelke ist durch Leimringe am Stängel vor ungeliebten Gästen (Ameisen) geschützt. Der besondere Wert des Seifersdorfer Tales wird durch den Winkelseggen-Erlen-Eschenwald entlang der Röder und durch den Eschen-Ahorn-Schlucht- und Schattenhangwald (Fraxino-Aceretum) in den schmalen Seitentälern und Kerben bestimmt.

Im Frühjahr bilden die Blüten der Pflanzen in der Flussaue einen bunten Kontrast, so das Weiß der Buschwindröschen (Anemone nemorosa), das Blau des Waldveilchens (Viola reichenbachiana) und das Gelb der Taubnessel (Galeobdolon luteum). Als Seltenheit treten hier die Akeleiblättrige Wiesenraute (Thalictum aquilegifolium) und der Echte Baldrian (Valeriana officinalis) auf. Die kühlfeuchten Kerben mit dem Bergahorn (Acer pseudoplatanus) als Charakterbaum bieten einigen montanen Pflanzenarten an ihrer nördlichen Verbreitungsgrenze noch Lebensraum. Dazu gehören der Eichenfarn (Gymnocarpium dryopteris), die Quirlblättrige Weißwurz (Polygonatum).*

*Das Seifersdorfer Tal, Hans-Jürgen Hardtke und Karl Mannsfeld