Estudos realizados pelo PLANVASF englobaram uma área total de 691,0 mil km² (69,1 milhões de ha), com a distribuição de diferentes áreas de vegetação no Vale, por Estado, correspondendo à totalidade do território dos municípios, mesmo daqueles parcialmente inseridos no Vale e não inclui áreas do Distrito Federal e de Goiás.  Para a área assim definida, tem-se que as terras ocupam 68,5 milhões de ha (99,1%) e que as águas internas ocupam 0,6 milhões de ha (0,9%).

No que se refere à vegetação natural, constatou-se um elevado grau de dependência em relação ao clima, sendo que a topografia e a natureza do solo também afetam a distribuição da vegetação natural, na medida em que condicionam o volume de água retido pela terra. De acordo com as condições naturais, observou-se três tipos principais de vegetação:

• Floresta

Predominante na região úmida, apresentando-se, também, nas regiões subúmidas secas e úmidas, ao longo dos rios e riachos, onde ocorre maior umidade do solo, formando floresta de galerias ou mata ciliar. Ocorre, ainda, nas regiões de clima subúmido seco e transicional para semi-árido, onde há presença de solos de alta fertilidade. Espacialmente, cobre 8,0% da superfície do Vale, localizando-se em Minas Gerais (Alto São Francisco) e nas faixas costeiras de Sergipe e Alagoas (Baixo São Francisco).

• Cerrado

Predomina nas regiões de clima úmido e subúmido e de solos de baixa fertilidade. O grande domínio deste tipo de vegetação, que cobre cerca de 33,9% do Vale, está localizado em Minas Gerais e no Oeste da Bahia (Alto e Médio São Francisco).

• Caatinga

É a vegetação das áreas de clima árido e semi-árido. Predomina na Bahia, Pernambuco e Oeste de Alagoas e Sergipe, cobrindo 21,2% do Vale. Fisiograficamente, situa-se no Médio, Submédio e Baixo São Francisco.

As áreas de contato ou transição desses tipos de vegetação dominantes perfazem 11,1%. Nas áreas antrópicas, que totalizam 24,8%, a agricultura ocupa 7%; as pastagens, 16,6%; o reflorestamento, 0,9%; e usos diversos, 0,3%. Os refúgios ecológicos e as áreas de conservação/preservação perfazem 1,0%.