En el interior de Madidi está el bosque montano seco del valle del río Tuichi, único a nivel andino.
El bosque seco montano del valle del río Tuichi es el más extenso de la región de los Andes tropicales, con una superficie aproximada de 1.200 km2. Se halla aislado ya que a su alrededor se desarrollan bosques montanos y de piedemonte húmedos.
Contiene la mayor diversidad de especies en comparación con los otros bosques secos andinos dentro de los Andes tropicales. Su flora es similar a la existente en los bosques de la Chiquitanía y del piedemonte de la región tucumano boliviano, así como también a la flora de los bosques secos interandinos de Bolivia y Argentina. Dominan especies de bromeliáceas, cactáceas y aráceas.
Además, estos bosques presentan muchos endemismos y una proporción elevada de especies del “arco pleistocénico”, época geológica que se formó hace más de 2,5 millones de años y que concluyó 11.000 años atrás. Estas características biogeográficas, sumadas a su extensión considerable, con escasa intervención humana, convierten a los bosques secos del Tuichi en formaciones vegetales únicas.