A faixa setentrional da Comunidade de Madrid delimita-se por uma fronteira natural, a Serra de Guadarrama, que faz parte do sistema Central sendo o pico de Peñalara, com 2.430 metros, o seu ponto mais elevado
A cadeia montanhosa apresenta até três ecossistemas claramente diferenciados, em função da altitude.
As espécies arbóreas estão perfeitamente delimitam-se nestes degraus ecológicos, marcados pela temperatura; não obstante a sua fauna é mais flexível às inclemências do tempo.
O seu limite oriental é a Serra de Gredos e o ocidental Somosierra. Carvalhais, pinhais e matagais são os estratos ecológicos que podemos encontrar na serra madrilena, nos quais se desenvolve uma rica fauna como javalis, cabritos-monteses, gatos monteses, ou diferentes espécies de águias.

Entre os 1.200 e 1.600 metros, encontra-se a zona de carvalhos ou mata de carvalhos, na qual predominam as árvores de folha caduca.
Abaixo desta cota encontra-se a choça, enquanto que a altitudes superiores a 1.600 metros e até 2.000 metros aparece o pinhal de alta montanha, mais concretamente de pinhais silvestres, que são os que melhor se adaptam às baixas temperaturas destas latitudes.
A quota mais alta, por cima dos 2.000 metros, é a zona matagal de altura ou piornal, onde apenas se encontram arbustos.

Para evitar a deterioração destas paragens naturais que alberga na totalidade 234 espécies de vertebrados, dos quais 169 estão protegidos por lei, prevê-se que lhe seja atribuída a categoria de parque nacional, o que facilitaria a sua conservação. Já existem dois parques naturais, embora sem categoria nacional: o Parque natural do cume, circo e lagoas de Peñalara de 780 hectares, e o Parque regional da bacia alta de Manzanares, de 52.796 hectares, situado ao noroeste da comunidade autónoma.
A diversidade de aves de rapina e predatórias sustenta-se numa igual diversidade de herbívoros: cervídeos como o gamo, o cabrito-montês ou o veado, e outros animais de grande tamanho como o javali ou a cabrito-montês; sem se esquecer dos coelhos, lagartixas ou ratos do campo, decisivos na alimentação destas aves.
A serra, nas suas zonas menos elevadas, apresenta azinheiras, zimbros, jarras, tomilhos, e arcas, mas igualmente freixos e salgueiros; e à medida que vamos subindo nos ir mostrando matas de carvalhos e pinheiros silvestres e assim rematar nas suas quotas mais elevadas com os habituais matagais e piornais ou prados de montanha.

A serra de Guadarrama tem em La Cabrera, La Pedriza, o nascimento do Rio Lozoya na lagoa de Peñalara e os portos de Canencia e La Morcuera os seus principais pontos de interesse. Neste conjunto montanhoso encontram-se os montes Carpetanos Cuerda Larga e a Serra Morcuera, Navacerrada, Siete Picos, Montón de Trigo, Peña del Oso, Pasapán e a Serra de Malagón.
Os cumes mais altos são Peñalara (2.430 m), Cabeza de Hierro Mayor (2.383 m) e La Maliciosa (2.227 m).
Entre os vistosos lugares que fazem parte do Parque regional da bacia alta do Manzanares destaca La Pedriza, um espaço protegido desde 1930. Situada em plena Serra de Guadarrama, é uma das paragens de Madrid mais visitadas pelos amadores do montanhismo. O voo do Grifo (Gyps Fulvus) em busca de presas é uma das estampas mais habituais desta zona, onde a dureza do clima impede o aparecimento de bosque e dá passo às jarras, arcas, urzes e piornos.