Sú to výrazne teplomilné druhy, ktoré sa na južnej strane dostali až na vrchol Sitna.Z význačných horských elementov sú pre Sitno typické druhy valeriána trojená (Valeriana tripteris), udatník lesný (Aruncus silvestris), pižmovka mošusová (Adoxa moschatelina), čarovník alpínsky (Cicaea alpina), päťprstnica obyčajná (Gymnadenia conopsea), ľalia zlatohlavá (Lilium martagon) a iné.
Azda najvýznamnejšia flóra sa nachádza na skalnatých lokalitách. Sú tu druhy, ktoré boli popísané práve na Sitne, ako napr. skalnica horská karpatská (Sempervivum montanum subsp. carpaticum) a kurička chlpatá kríčkovitá (Minuartia hirsuta subsp. frutescens). Z ďalších druhov skalnej flóry tu rastie skalnica južná (Sempervivum marmoreum), cesnak žltý a horský (Allium flavum, A. montanum), sezel sivý (Seseli elatum), lomikameň metlinatý (Saxifraga paniculata), žerušovičník priesočný (Cardaminopsis arenosa), slezník severný (Asplenium septentrionale), rozchodník prudký (Sedum acre) a iné.
Územie bolo už v minulosti známe výskytom väčšieho množstva ruží, o ktorých poznanie sa zaslúžil Andrej Kmeť. Na tomto relatívne malom území zozbieral a pôvodne popísal asi 300 ich foriem.Z významnejších druhov tu rastie ruža galská (Rosa gallica), r. ostnatá (R. andegavensis), r. Gizelina (R. gizellae), r. sivá (R. glauca), r. hronská (R. granensis), r. Kmeťova (R. kmetiana), r. ovisnutá (R. pendulina), r. bedrovníkovitá (R. pimpinellifolia) a ďalšie.
Na Sitne sa vyskytuje aj väčší počet chránených druhov rastlín. V posledných rokoch bol potvrdený výskyt ponikleca veľkokvetého (Pulsatilla grandis), Ľalie zlatohlavej (Lilium martagon), kosatca trávolistého (Iris graminea), drieňa obyčajného (Cornus mas), chvostíka jedľovitého (Huperzia selago), vemenníka dvojlistého (Platanthera bifolia) a zvonovca ľaliolistého (Adenophora liliifolia).
Výskytom veľkého počtu vzácnych a ohrozených druhov rastlín možno Sitno považovať za jedinečnú lokalitu ich genetického fondu. Starostlivosť o toto územie sa riadi osobitným režimom ochrany.Pozostatky po tzv. miliarskych terasách sú dodnes viditeľné v sitnianskom masíve. Nálezy drevného uhlia pri slovanských železiarskych peciach svedčia o intenzívnom miliarení už v ranom stredoveku. Masív Sitna ako rozsiahly lesný komplex s rôznorodým zastúpením biotopov sa stal útočiskom mnohých druhov živočíchov, niektorým šelmám i vzácnym druhom vtákov.Veľmi rozšírené sú i nižšie druhy stavovcov a bezstavovce.
Z bezstavovcov sú tu značným počtom druhov zastúpené mäkkýše, motýle a chrobáky.