Невелика частина межирічних просторів, а також схили балок і долин у доагрикультурні часи були зайняті свіжими й сухими дібровами, під якими формувалися опідзолені чорноземи та сірі лісові грунти. В лісах цього району підлісок добре розвинений і в трав’яному ярусі багато типових лісових видів. Характерною рисою, що відображає історію розвитку природи цього району, є наявність у складі деревостанів лісів граба, а в трав’яному ярусі – ряду видів, які віддалені на великі відстані від основних ареалів їх поширення, таких як Neottia nidus-avis (L.) Rich., Arum orientalis M.B, Physospermum aquilegifolium All., Campanula multiflora W. K., та інші. На стрімких схилах долин і балок розвинуті так звані скельні ліси. На схилах проходять значні процеси ерозії, тому місця із значними змивами підлягають облісенню, а на значній території цього району в основу комплексу протиерозійних заходів повинно входити ретельне дотримання правил спеціальної агротехніки.
Луганський геоботанічний район багаторізнотравно-типчаково-ковилових і петрофітних степів, байрачних лісів та рослинності крейдяних відслонень розташований в середній і нижній течії рік Лугані та Луганчика. Північно-східна його межа проходить по правому берегу Сіверського Дінця, а південна – хвилястою лінією від Кадіївки на заході в напрямку Краснодонської межі з Росією. Він відповідає Луганському степовому кам’янисто-крейдяному підрайонам й Луганському підрайону.
У геологічному відношенні район характеризується палеозойськими породами, які складені пісковиками й сланцями кам’яно-вугільного віку. На міжрічкових просторах вони вкриті верхньо-крейдяними та антропогеновими відкладами.
Релєф району долинно-балковий, глибоко розчленований. Більш підвищена північна частина району, де окремі підвищення досягають 220 м над рівнем моря. Район перетинають долини річок Лугань і Луганчик. У грунтовому покриві переважають чорноземи звичайні малогумусні й чорноземи на твердих безкарбонатних (пісковики, сланці) й карбонатних (мергелі і крейда) породах. Великі площі займають середньо – й дуже змиті грунти. На схилах, зайнятих дубовими байрачними лісами, трапляються сірі лісові грунти та чорноземи опідзолені. На заплавах річок переважають лучно – чорноземні грунти. Меньші площі займають лучно – чорноземні глибокосолонцюваті й лучні поверхнево слабосолонцюваті грунти. В нижній течії заплави Луганчика поширені лучно – болотні солонцюваті грунти.
В доагрикультурні часи в цьому районі, як і в попередньому, на вододілах панували фітоценози багаторізнотравно – тимчаково-ковилових степів. Тепер ці простори використовуються під сільськогосподарські культури. На схилах поширена своєрідна багата ендемічними та диз’юнктивними видами ксерофітна рослинність крейдяних відслонень. І з видів цієї групи характерними для цього району є кучерявка відігнута (Atraphaxis replicata Lam.), гапрофіл запашний (Haplophyllum suaveolens (DC) G. Don), полин крейдяний (Artemisia cretacea Kotov), серпія донецька (Sertalula donetzica Dubovic), астрагал крейдолюбний ( Astragalus cretophilus Klok) та інші. На місцях відслонень пісковиків і сланців поширені фітоценози з домінуванням пижма тисячелистого та чебрецю двовидного. По схилах балок і долин річок ще збереглися невеликі байрачні гайки з дуба звичайного.
На території району дуже поширені ерозійні процеси (змив і розмив). Місця зі змитими й розмитими грунтами підлягають залісенню, а крутосхилах, які використовують під спасування, необхідно впровадити загінну систему з роками відпочинку для природного обсіменіння й зміцнення дернини.
Середньодонська геоботанічна підпровінція. За Є.М. Лавренком ця підпровінція охоплює територію басейну Середнього й частково Нижнього Дону, від правого берега Дінця до правого берега Волги. Отже, на території України розміщується лише західна частина цієї підпровінції, займаючи лівобережжя Сіверського Дінця в смузі різнотравно-типчаково-ковилових степів. Як відзначає Є.М. Лавренко причорноморська ковила (Stipa ucrainica P. Smirn.) трапляється, очевидно тільки на крайньому південному сході цієї провінції. Тут значно поширена східна, в основному казахстанська, ковила (Stipa rubens) місцями входить до складу пануючих видів. Звичайні й численні інші східні види, як Onosma simplicissium L., Salvia stepposa Schost, Tanacetum achillefolium (M.B.) Sch. Bip. та інші.
На пісках Сіверського Дінця й Дону звичайний місцевий ендем житняк донський (Agropyron tanaiticum Nevski).
На схилах правих берегів більшості річок віл відслонюються поклади крейди, де росте ряд кальцефітних видів, як гісоп крейдяний (Hyssopus cretaceous Dubjan.), чебрець крейдяний (Thymus cretaceous Klok. et Schost.), полин білий (Artemisia hololeuca), ранник крейдяний (Scrophularia cretacea Czern.), костриця крейдяна (Festuca cretacea Czern.), солодушка крейдяна (Hedysarum cretaceum Fisch.) та інші.
Смуга різнотравно-типчаково-ковилових степів. Середньодонська підпровінція репрезентована на території України лише однією смугою різнотравно-типчаково-ковилових степів, яка простяглася від Сіверського Дінця до кордону з РФ.
Виділяється тут лише один геоботанічний округ Старобільський геоботанічний округ багатотравно-типчаково-ковилових і чагарникових степів, байрачних дубових лісів, соснових, дубово-соснових і в’язово-дубових (на терасах) лісів, заплавних лук та рослинності крейдяних відсолень.
Старобільський геоботанічний округ багатотравно-типчаково-ковилових і чагарникових степів, байрачних дубових лісів, соснових, дубово-соснових і в’язово-дубових (на терасах) лісів, заплавних лук та рослинності крейдяних відсолень.
Територія району розташована на південних відрогах Середньоросійської височини. На заході його межа збігається з межею лісостепу, де вона від Змієва проходить по правому березі Сіверського Дінця, не доходячи до Балаклії і тут повертає на північ до с.Петрівське, далі проходить близько сіл Волохів Яр, Бригадирівка й на північ від с.Бугаївки повертає на південь до р.Оскол, трохи нижче Борової, а звідси по р.Оскол – до межі з Російською Федерацією. Південна межа проходить по правому березі Сіверського Дінця, а на півночі й сході обмежується кордоном України і Росії. Ця площа є частиною Донецько-Донського округу Є.М. Лавренка.
Поверхня округу рівнинна, з переважним нахилом із півночі на південь й розчленована переважно в меридіальному напрямку долинами річок Жеребець, Красна, Айдар, Євсуг, Деркул, Камишна та інші. Антропогенові породи (леси та лесовидні суглинки) майже всюди суцільним шаром покривають всю площу, за винятком заплавних і піщаних терас. Еолові піски звичайно вкривають надзаплавну борову терасу. Характерною особливістю округу є часті відсолення крейди на схилах долин річок та балок.
Кліматичні умови округу характеризуються підвищеною континентальністю порівняно з іншими степовими округами. Середня температура січня коливається від -6,8 до -8,50С. Середня температура липня- від +20,2 до +21,40. Річна кількість опадів у середньому становить від 460 до 520 мм. Випаровування переважає над опадами, які в середньому коливаються від 580 до 650 мм на рік. Вітри переважно змінних напрямків. Зимою переважають південно-східні та східні вітри, а літом – північно-західні і західні. Середня швидкість вітру невелика (4,2-7 м/сек), але в окремі дні вона досягає сили бурі.
Грунтовий покрив досить строкатий. На плато переважають чорноземи звичайні середньогумусні. Менші площі займають чорноземи звичайні малогумусні неглибокі. В північно-східній частині округу поширені чорноземи південні малогумусні. На схилах долин річок та балок часто трапляються дернові карбонатні грунти на елювії щільних карбонатних порід. У долинах річок поширені солонцюваті чорноземи, заплавні лучні, лучно-болотні грунти, на борових терасах переважають дернові, дерново-оглеєні піщані й супіщанні грунти, а на боровій терасі Сіверського Дінця чималі площі займають піски слабозадерновані, слабогумусні й негумусні.
У доагрикультурні часи на плакорах були поширені фітоценози різнотравно-типчаково-ковилових степів. Основними на них були формації ковили Залеського, ковили Лессінга, типчака, а в улоговинах – ковили довголистої. Очевидно, чималі площі займала формація карагани кущової.
Характерною особливістю цього округу також є поширення лісів із дуба звичайного (Querceta roboris). Дуже характерними є також крейдяні відслонення зі специфічною рослинністю.
За характером рослинного покриву виділяються три геоботанічні райони – Краснолимансько-Станично-Луганський, Сватівський і Біловодський.
Краснолимансько-Станично-Луганський геоботанічний район дубово-соснових, соснових (на піщаній терасі) і дубових (на заплаві) лісів, заплавних лук і рослинності пісків займає лівобережну терасову смугу Сіверського Дінця, включаючи заплавну та борову (піщану) терасу, й майже повністю відповідає Донецькому суборово-сугрудковому та заплавному району. Простягся він від Балаклії на заході до кордону з РФ на сході. За походженням ця територія являє собою алювіальну рівнину. Заплава Сіверського Дінця добре розвинута, ширина її коливається від 1 до 3 км. Підвищується над меженним рівнем ріки на 2-5 м, а місцями у прирусловій частині досягає 7-10 м. Рельєф заплави рівнинний, ускладнений старицями, гривами та улоговинами. Заплава складена суглинками, підстеленими алювіальними пісками.
У грунтовому покриві переважають лучні та чорноземно-лучні глибокосолонцюваті грунти. Менші площі займають лучно-болотні солонцюваті грунти.
До 40 – 60% площі заплави під лісами, які зазнали великого впливу діяльності людини. У недалекому минуломк залісенність заплави була майже суцільною. Переважають дубові та в’язово-дубові ліси, приурочені до найбільш родючих грунтів центральної частини заплави. Найбільш поширеними асоціаціями дубових лісів є конвалієво-дубова й вербозіллєво-дубова. Серед в’язово-дубових лісів переважають асоціації конвалієво-в’язово-дубова й розхідниково-в’язово-дубова. В’язові, осокорові, вербові, вільхові ліси в заплаві Сіверського Дінця займають невеликі площі.