Kondisi ekosistem yang terdapat di wilayah TNGMb secara umum diklasifikasikan menjadi 4 tipe yaitu zona tropik, zona subpegunungan, zona pegunungan dan zona subalpin. Dasar yang digunakan dalam pengklasifikasian tipe-tipe ekosistem adalah elevasi sebagaimana disajikan gambar berikut :
Peta Tipe Ekosistem Kawasan TNGMb
Tipe ekosistem zona tropik merupakan tipe ekosistem yang terletak pada ketinggian <1.000 mdpl. Tipe ekosistem zona subpegunungan adalah tipe ekosistem yang terletak antara ketinggian 1.000 s.d. 1.500 mdpl dan zona pegunungan pada ketinggian 1.500 s.d. 2.400 mdpl. Sedangkan yang dimaksud dengan tipe ekosistem zona subalpin merupakan tipe ekosistem yang terletak pada ketinggian >2.400 mdpl. Setiap tipe ekosistem tersebut memiliki karakteristik ekologi yang spesifik dilihat dari kondisi vegetasi maupun konfigurasi lahannya.
Ekosistem zona tropik dan zona subpegunungan di dominasi tanaman hutan ex perum perhutani tanaman yaitu Pinus merkusii dan Acacia decurens. Ekosistem zona pegunungan terdiri dari vegetasi jenis-jenis hutan pegunungan tinggi diantaranya Lithocarpus sp, Cupressus sp, Schima wallichii, Engelhardia serrata, Casuarina junghuniana. Mendekati puncak gunung Merbabu adalah hutan tropika sub alpin berupa sabana yang didominasi edelweis (Anaphalis sp.), cantigi (Vaccinium varingaifolium) serta jenis rumput Festuca sp.