La forêt d'Orléans repose pour l'essentiel sur des terrains de nature comparable à celle des terrains de la Sologne (Burdigalien) épandus sur le coteau de Beauce. Les formations végétales sont donc plutôt acidoclines à acidiphiles avec des secteurs secs et d'autres très humides. L'intérêt dépasse les contours complexes du massif domanial et s'étend également aux lisières et enclaves privées qui le prolongent.
Les espèces typiques de la flore se localisent surtout dans les espaces ouverts (allées, chemins forestiers) et les quelques enclaves non forestières (carrière du Grand Cas). Les étangs intraforestiers et périforestiers jouent par ailleurs un rôle important pour l'avifaune.
Les contours s'appuient sur les lisières forestières et incluent des étangs et des prairies humides. Ils correspondent aux massifs d'Ingrannes et de Lorris (au sens large). La partie située au Nord de l'agglomération orléanaise, qui présente un caractère différent (plus de calcaire), n'est pas prise en compte ici alors qu'elle était prise en compte dans l'inventaire de première génération.