Plantliv
Den övre (södra), relativt fuktiga delen av avrinningsområdet är täckt av savann (gräsmark med trädfläckar), så kallad cerrados, och av skogar med blandade vintergröna och lövfällande träd. Bland lövträden finns jacaranda, brasiliansk ceder (cedro) och vinhatico; där växer också kaktusar, aloe- och vaniljväxter. Karaktäristiskt för det mellersta flodbäckenet är caatinga-vegetationen (från Tupí-Guaraní-ordet som betyder ”vit skog”), ett område med förkrympt, ofta taggig skog. Bland de dominerande trädslagen finns de baljväxande catingueiras och juremas, som tillhör Euphorbia-familjen, och barriguda-trädet (ett palmliknande träd i Bombacaceae-familjen); bromeliader (växter med basala, ofta taggiga blad) och en stor mängd kaktusar utgör undervegetationen. Ekonomiskt användbara arter är bland annat caroa, som används för sina fibrer, ricinolja, oljepalmer, carnaubapalmer och dadelpalmer samt cashew- och gummiträd.
Fallzonen ligger i det torra brasilianska inlandet, känt som sertão. Den ringa nederbörden i området gör att endast xerofytiska (torktåliga) buskar och gräs växer. I de torra skogarna på de kuperade högländerna växer carnaubapalmer och babassupalmer och växter som kaktusar, klipprosor och rhododendron. En ovanlig växt i sertão-regionen är den vintergröna aveloz, som kan bli 15 till 20 meter hög och som används som häck för att markera fältgränser. Det underjordiska vattnet i regionen är ofta för salt för bevattning eller dricksvatten.
Den nedre delen av São Francisco rinner genom en flodslätt med fina siltjordar, och tropisk halvlövskog trivs där. Det mesta av den ursprungliga vegetationen som växte längs floden har dock röjts för jordbruk.