Plantenleven
Het bovenste (zuidelijke), relatief natte deel van het stroomgebied is bedekt met savanne (grasland met stukken bomen), cerrados genaamd, en met bossen van gemengd groenblijvende en loofbomen. Tot de hardhoutsoorten behoren de jacaranda, de Braziliaanse ceder (cedro) en de vinhatico; ook groeien er cochenillecactussen, aloë’s en vanilleplanten. Kenmerkend voor het middelste stroomgebied is de caatinga-vegetatie (van het Tupí-Guaraní-woord dat “wit woud” betekent), een gebied met een stomp, vaak doornig woud. Tot de dominante boomsoorten behoren de vlinderbloemige catingueiras en juremas, leden van de euphorbia-familie (wolfsmelk), en de barrigudaboom (een palmachtige boom van de Bombacaceae-familie); bromelia’s (planten met basale, vaak gestekelde bladeren) en een grote verscheidenheid aan cactussen vormen de onderbegroeiing. Economisch nuttige soorten zijn onder meer de caroa, die voor zijn vezels wordt gebruikt; de castorolieplant; olie-, carnauba- en dadelpalmen; en cashew- en rubberbomen.
De valzone ligt in het droge Braziliaanse binnenland, bekend als de sertão. De geringe hoeveelheid neerslag in het gebied maakt de groei van alleen xerofytische (droogte-resistente) struiken en grassen mogelijk. In de droge bossen van de heuvelachtige hooglanden groeien carnauba- en babassupalmen en planten als de cactus, de rotsroos en de rododendron. Een ongewone plant in de sertão-regio is de altijdgroene aveloz, die 15 tot 20 voet hoog kan worden en gebruikt wordt als haag om de veldgrenzen af te bakenen. Het ondergrondse water in de regio is vaak te zout voor irrigatie of drinkwater.
De benedenloop van de São Francisco stroomt door een uiterwaard van fijne slibgronden, en tropisch halfverliezend bos gedijt er goed. Het grootste deel van de oorspronkelijke vegetatie die langs de rivier groeide, is echter gekapt voor landbouw.