A Serra do Mar e a planície litorânea localizadas a leste do traçado englobam extensa área de Floresta Ombrófila Densa. De acordo com a Fundação SOS Mata Atlântica, hoje restam apenas 12,4% de floresta original.

A Nova Ferroeste intercepta a Serra do Mar, o maior remanescente de vegetação nativa de Mata Atlântica, considerada pela Unesco como Reserva da Biosfera. O seu valor é incalculável. Além de sua importância social, abriga diversas espécies endêmicas e atua como um extenso e importante corredor ecológico.