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Florestas secundárias estão seriamente ameaçadas pela expansão urbana na região metropolitana. Alguns remanescentes são protegidos, principalmente em parques estaduais e municipais, mas a maioria dessas florestas está sob risco de supressão pela contínua expansão de áreas urbanas. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a composição florística do componente arbóreo de trecho de floresta, em estágio médio a avançado de regeneração no Parque Estadual da Cantareira, São Paulo (SP). Foram realizadas caminhadas nos traçados antigo e novo da Linha de Transmissão Guarulhos–Anhanguera, num total aproximado de 11 km de extensão. A amostragem foi realizada no período de 2006 a 2010. No levantamento florístico, foram identificadas 179 espécies, pertencentes a 54 famílias e 127 gêneros. As famílias com maior riqueza de espécies foram Fabaceae (19 espécies), Myrtaceae (18), Lauraceae (16) e Rubiaceae (15) e os gêneros mais ricos, Ocotea e Myrcia (6), Eugenia (5) e Maytenus, Mollinedia e Nectandra com quatro espécies cada. Foram registradas dez espécies consideradas ameaçadas de extinção, sendo quatro espécies na lista de São Paulo e seis na lista da IUCN. Uma delas, Mollinedia oligotricha, é considerada presumivelmente extinta. A similaridade florística encontrada com outros remanescentes florestais da Região Metropolitana de São Paulo e arredores variou entre 11% a 38%. Florestas secundárias apresentam uma considerável riqueza de espécies, incluindo espécies ameaçadas de extinção. Foram discutidas as pressões incidentes sobre esses remanescentes florestais, bem como possíveis estratégias para a sua conservação.