Phần lớn diện tích Thái Nguyên ở độ cao dƣới 600m nên rừng ở Thái Nguyên là rừng chí tuyến chân núi. Về cơ bản có thể chia làm 3 kiểu địa hình:
- Rừng chân núi ƣa ẩm, ƣa nhiệt: Rừng rập rạp, có nhiều cây gỗ quý nhƣ chò nâu, chò chỉ, chò xanh, táu mật, cây cao có thể tới 40m - 50m, đƣờng kính 1,2m - 1,5m. Kiểu rừng nguyên sinh này còn rất ít ở chân núi Tam Đảo, phần nhiều do khai
thác quá mức đã trở thành rừng thứ sinh. Trong rừng thứ sinh có bồ đề, xoan đào. Thoái hóa hơn nữa có rừng tre, nứa, vầu, chuối rừng, cỏ tranh, cây bụi. Động vật trong rừng giống với Vân Nam, Trung Quốc…
- Rừng vùng núi thấp, hiện nay phần lớn là rừng thứ sinh phục hồi… trong rừng ít gỗ quý, phần lớn là các cây dễ tính, mọc nhanh nhƣ sau sau, dẻ, thông mã vĩ. …Thoái hóa hơn nữa có cây bụi nhƣ sim, mua, chổi xuể, guộc hoặc đồi trọc. Động vật nghèo hơn động vật trong rừng chân núi ƣa ẩm, có ít thú quý. Loài đặc hữu có hƣơu xạ, chó sói.
- Rừng trai, nghiến ở vùng núi đá vôi…Trong rừng nguyên sinh có nhiều gỗ quý nhƣ trai, nghiến, lát… Động vật trong rừng có hƣơu xạ, khỉ, vƣợn, nai, hoẵng, sơn dƣơng [155].
Từ xƣa rừng Thái Nguyên đã nổi tiếng về đặc sản cây thuốc và động vật hoang dã. Sách Đại Nam nhất thống chí đã trích dẫn nhận xét của Lê Quý Đôn về các loại lâm thổ sản của Thái Nguyên “…xứ Thái Nguyên có vàng, bạc, đồng thiếc, chì, sắt, tre, gỗ, củi, than, công tư dùng đủ; lại có chè, sơn, vỏ gió, dâu, gai và tôm cá, mối lợi dồi dào” [66, tr.161 - 162]. Cũng theo sách trên, Thái Nguyên có những loại lâm sản là thức ăn tự nhiên mà ngƣời nguyên thủy có thể săn bắt, hái lƣợm đƣợc trong tự nhiên nhƣ: củ mài, củ đậu, hƣơu, gấu, mật ong, gà rừng, trăn, rắn…
Theo thống kê của sách Địa chí Thái Nguyên cho biết, hiện nay Thái Nguyên về thực vật có 21 họ, 32 chi và 53 loài gồm cả hạt kín và hạt trần. Động vật sách trên cũng thống kê Thái Nguyên có khoảng 422 loài, 91 họ và 28 bộ của 4 lớp động vật: chim, thú, bò sát, ếch nhái [155].
Nghiên cứu văn hóa thời đại Đá ở Thái Nguyên không thể không tìm hiểu một số vấn đề về điều kiện tự nhiên khu vực này trong thời Cánh tân (Pleistocene) và đầu Toàn tân (Early Holocene). Các nhà địa chất cho biết, bắt đầu từ thế Cánh tân, địa hình, địa mạo của Thái Nguyên khá ổn định nhƣ ngày nay, các dòng sông, suối vẫn ổn định hƣớng tây bắc - đông nam hoặc bắc - nam [155]. Toàn bộ khu vực bắc, đông bắc Thái Nguyên nằm trọn vẹn trong vòng cung sơn khối Bắc Sơn đƣợc bắt nguồn từ vùng đông nam Hà Giang, qua Nguyên Bình xuống Bắc Cạn, Thái Nguyên, Lạng Sơn rồi ra vùng biển Quảng Ninh, Hải Phòng. Trong khu vực này, chúng ta đã phát hiện trong một số hang động tiền sử một số lƣợng khá lớn xƣơng răng động vật hoá thạch đƣợc giám định là thuộc thời Cánh tân. Đó là các hoá thạch
nằm trong lớp trầm tích văn hóa trong các địa điểm hang Thẩm Khuyên, Thẩm Hai, Kéo Lèng, Thẳm Thời, Lũng Cung v.v.. ở Lạng Sơn; Mái đá Ngƣờm, Mái đá Hạ Sơn I ở Thái Nguyên v.v...Quần động vật ở các hang này về cơ bản thuộc quần động vật Hoa Nam thời Cánh tân “Voi răng kiếm - gấu mèo - đười ươi”(Stegodon - Ailuropoda - Pongo). Quần động vật hoá thạch giữa 2 giai đoạn sớm muộn này không có sự thay đổi nhiều về giống loài, mà chỉ có thay đổi chút ít về kích thƣớc. Đáng chú ý là, trong quần động vật hoá thạch này không có loài nào chỉ thị cho khí hậu lạnh, do đó hầu hết các nhà nghiên cứu đều thống nhất là miền Bắc Việt Nam không trải qua các kỳ băng hà và gián băng trong thời Cánh tân. Tuy không nằm trong khu vực chịu ảnh hƣởng của băng hà, nhƣng những tài liệu trầm tích địa tầng từ Mái đá Ngƣờm, đặc biệt sự có mặt của lớp dăm kết đá vôi vào khoảng 23.000 năm đƣợc coi nhƣ bằng chứng về một thời kỳ lạnh đột ngột mang tính toàn cầu [122]. Theo nhà nghiên cứu Nguyễn Khắc Sử, thì “ ...những tư liệu thu thập được trong thập kỷ gần đây cho thấy, không chỉ ở giai đoạn Pleistocene mà ngay trong giai đoạn Holocene, cổ khí hậu và môi trường Bắc Việt Nam có những thay đổi đáng kể, với các pha nóng lạnh và mát xen kẽ nhau. Nhưng xu hướng chung là tiến dần tới nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm” (118, tr. 316 - 317).
Trong nền cảnh sinh thái nhƣ vậy, với thảm thực vật rừng và hệ thống động vật phong phú là những nguồn tài nguyên thiên nhiên vô giá, phục vụ đắc lực cho cuộc sống hàng ngày của con ngƣời. Tất cả những thứ này đã đƣợc cƣ dân tiền sử ở Thái Nguyên sớm thích nghi, khai thác.