城山の中腹(標高約200ｍ)以上は照葉樹自然林で広く覆われる。林木には萌芽樹形が少ない。これは藩政期に御留山とされてから現国有林に至るまで，森林への人為的干渉が落葉落枝や枯損木採取など，軽微な利用と管理であったためと思われる。一方，高木層に大径のコナラ，ヤマザクラ，イヌシデ，ハゼノキ，ヤマフジ，クズなどの夏緑樹やつる植物が点在し，大径のアカマツの倒木があることから，二次林も部分的にあったと想像される。

シイ群落はコジイ，スダジイを優占種とする照葉高木林である。主に宗像市側(南面)の深土適潤斜面に発達する。群落高は尾根部で15ｍ前後，斜面で20～25ｍになる。林木の胸高直径はおおむね30cm以上で，70～80cmのものもある。林冠はよく閉鎖し，林床の植被率は凹形斜面で高く，凸形斜面で低い。

カゴノキ群落はカゴノキやタブノキがシイ・カシ類よりも優勢な高木林で，しばしばクスノキの大径木が見られる。林相や種組成はシイ群落に似る。主に宗像市側の中腹に生じる。ウラジロガシ群落はウラジロガシ，イスノキが優占し，林相や種組成はシイ群落に似るが，アカガシ，シキミ，バリバリノキ，ツルシキミを伴う。主に岡垣町側斜面に見られる。

ムクロジ群落は，ムクロジを優占種とする高木林で，宗像市側(南面)の3本のかれ谷にある小規模な線状群落で，新緑・黄葉期には周囲の樹林から明瞭に区別される。林冠はよく発達し，群落高は20～25ｍ，ムクロジの胸高直径は20～90cmである。

☆シイ群落(A･E)，☆カゴノキ群落(A･E)，☆ウラジロガシ群落(A･E)，☆ムクロジ群落(B)

城山(標高369ｍ)は，宗像市と岡垣町境をほぼ南北に走る孔大寺山地の南端にある。地形・地質は標高約150ｍを境に，上方は急傾斜で主に中生代白亜紀の関門層群から，下方は緩傾斜で主に花崗岩類からなる。