La Riserva, si sviluppa all'interno della Conca di Oropa da una quota altimetrica di 814 metri alle cima dei monti circostanti fino ad una quota di 2400 metri s.l.m. Le pendici del monte Monte Mucrone, del Monte Camino e del Monte Rosso sono ricoperti nelle parti più alte da estese praterie a nardo con arbusteti ad ontano verde e rododendro che degradano a valle alternandosi a formazioni di betulla di invasione su prati e pascoli abbandonati; l'area del Santuario e del Sacro Monte è circondata da formazioni forestali in cui predomina il faggio a volte puro, ma più frequentemente mescolato con acero di monte e frassino verso le quote inferiori e con maggiociondolo e sorbo degli uccellatori più in alto. Localmente tra i 1600 ed i 1700 metri si trovano popolamenti di pino uncinato di origine antropica. Recenti ricerche floristiche hanno consentito di accertare nella conca di Oropa almeno 800 specie, un numero molto elevato motivato dalla varietà degli ambienti presenti.
L'istituzione della Riserva naturale speciale del Sacro Monte di Oropa si integra con il progetto di conservazione e di valorizzazione avviato dalla Regione Valle d'Aosta con l'istituzione della Riserva naturale regionale del Monte Mars avvenuta nel 1993; si delinea così nello spirito del progetto della Rete ecologica nazionale attivato dal Ministero dell'Ambiente e della Tutela del territorio nel 1999 la costituzione di un comprensorio territoriale alpino in cui possono essere orientate politiche integrate e complessive di conservazione e di valorizzazione delle risorse naturali e strategie di sistema di tutte le componenti ambientali e culturali locali; il sistema costituito dalle due Aree protette interessa il contesto territoriale e paesaggistico in cui si sviluppa la secolare processione che si svolge ogni 5 anni da Fontainemore ad Oropa.
Può essere interessante osservare, nell'analisi paesaggistica del Sacro Monte, come la vegetazione costituisca un'occasione per scoprire una delle parti integranti del progetto architettonico sacro, certamente non la prioritaria, ma sicuramente degna di nota. L'area del monte Oretto (così si chiama l'elevazione su cui sorgono le cappelle) è stata storicamente interessata dallo sfruttamento silvo-pastorale: la parte inferiore destinata a pascolo, la superiore a bosco, prevalentemente di faggio.
La conca di Oropa costituisce la suggestiva cornice ambientale e paesaggistica in cui si situano il complesso del Santuario e del Sacro Monte. La zona è stata segnalata nell'ambito degli studi realizzati per lo sviluppo del Progetto Bioitaly del Ministero dell'Ambiente e della Tutela del Territorio quale Sito di interesse regionale.