Diện tích 46.273,8 ha, ở độ cao 700 -1.700m, phân bố rộng khắp vùng sườn núi từ các tiểu khu giáp Thanh Hóa, đầu nguồn sông Chu cho tới sườn Pù Pha Nhà, Pù Cao Mạ, Pù Pha Lâng và phía Đông núi Pù Hoạt.
Kiểu rừng này còn giữ được tính nguyên sinh cơ bản, xen lẫn với nhữngdiện tích đất chưa có rừng với từng đám nhỏ. Thực vật chiếm ưu thế là cây lá rộng, sinh trưởng tốt, cây lá kim có Kim giao (Nageia fleuryi) rải rác đôi chỗ trên các sườn dông và rất dốc. Cây lá rộng với các loài tiêu biểu của các Họ sau: Họ Dẻ (Fagaceae) có khá nhiều loài và cũng chiếm ưu thế trong một số tổ thành đại diện như: Cà ổi (Castanopsis ceratacantha, C. ferox, C. indica), Dẻ đá (Lithocarpus dussaudi), Sồi (L. trachycarpus), Dẻ cau (Quercus fleuryi); Họ Re (Lauraceae) có 30 loài của các chi; Họ Dầu (Dipterocarpaceae) tuy ít loài nhưng ở nhiều lâm phần ở Thông thụvà Phu Pha Nhà đã chiếm ưu thế tuyệt đối tới trên 50% trong tổ thành. Họ Mộc lan (Magnoliaceae) với nhiều cây gỗ lớn của các chi Giổi (Michelia, Manglietia, Tsoongiodendron); Họ Hồng xiêm (Sapotaceae) với nhiều loài cây gỗ nổi tiếng Sến mật (Madhuca pasquieri) với đường kính trên 60 – 80 cm cũng đôi khi chiếm 3 – 5% trong tổ thành.
Ở kiểu rừng này các họ sau xuất hiện và đóng vai trò quan trọng là Họ Xoan (Meliaceae) với các loài Gội (Aglaia); Họ Bồ hòn (Sapindaceae) với các loài Sâng (Pometia), Trường (Mischocarpus); Họ Thị (Ebenaceae) có 6 – 7 loài của chi Diospyros. Đường kính trung bình 24 – 28cm, ở những lâm phần chưa bị tác động, dễ dàng gặp các cây có đường kính trên 45cm, những cây có đường kính lớn hơn thường gặp ở các loài Chò chỉ (Parashorea chinensis), Sến mật (Madhuca pasquieri), Sâng (Pometia), Thung (Commersonia bartramia), Giổi (Manglietia fordiana), Gội (Aglaia gigantea), Lát (Chukrasia tabularis), chiều cao bình quân 20 cm.Trữ lượng bình quân 150 – 200 m3/ha, ở các trạng thái giàu trên Pù Pha Nhà, giáp Lào và Pù Nhích, Thông Thụ có cá lâm phần rừng giàu đạt tới 550 m3/ha. Kiểu rừng này phần lớn cũng là rừng ít bị tác động, tính nguyên sinh cao và là nơi rước đây đã phát hiện nhiều động vật quí hiếm sinh sống như: Voi (Elephas maximus), Bò tót (Bos gaurus), Hươu nai (Cervidae), Gấu (Urcidae), Hoẵng (Muntiacus muntjak). Rừng chia làm 4 tầng:
- Tầng vượt tán ở đây không phải là các cây lá kim như kiểu trên, mà là các loài Chò chỉ (Parashorea chinensis), Thung (Commersonia bartramia), Sến mật (Madhuca pasquieri). Tầng vượt tán cũng không vượt trội tầng tán rừng như ở kiểu rừng nhiệt đới núi cao kể trên;
- Tầng ưu thế sinh thái tạo nên tán rừng tương đối đồng đều cao 18 – 20 m với đa số cây lá rộng kể trên: Táu muối (Vatica diospyroides), Sến mật (Madhuca pasquieri), Lát (Chukrasia tabularis), Nhọc (Polyalthia lauii), Gội (Aglaia gigantea), Thị rừng (Diospyros), Đinh (Markhamia sp.), Trâm (Syzygium sp.),
Giổi (Manglietia fordiana), Re (Cinnamomum sp.), Dẻ (Castanopsis sp), Sồi (L. trachycarpus),... khoảng 1/4 số cây ở tầng này có bạnh vè.
- Tầng dưới tán bao gồm nhiều loài của họ Ba mảnh vỏ (Euphorbiaceae) như Nen, Chẩn (Microdesmis), Nàng hai (Sumbaviopsis albicans); họ Cà Phê (Rubiaceae) như Mãi táp (Randia) và các loài phổ biến như Máu chó (Knema conferta), Bời lời (Litsea baviensis), Chân chim (Schefflera), Bưởi bung (Acronychia), Sảng đất (Sterculia lanceolata)
- Tầng cỏ quyết: Ngoài các Dương xỉ còn có Ráy (Alocasia macrorrhiza), Thiên niên kiện (Homalomena occulta), Hương bài (Dianella ensifolia), Mây (Calamus tonkinensis), Song (Calamus platyacanthus), Lá dong (Phrynium), Lụi (Licuala fatua), Lá nón (Licuala hexasepala)