O objetivo deste trabalho foi analisar a estrutura e diversidade da vegetação arbórea, nos fragmentos de Floresta Ombrófila Mista Montana (FOMM) na faixa de domínio de um segmento da BR-116, no Rio Grande do Sul. Foram instaladas, 19 parcelas na área total de 149,98 ha. As árvores com DAP ≥ 10 cm fizeram parte do levantamento, tendo sido identificadas e determinadas a altura comercial e DAP. Foram analisadas as estruturas horizontais e verticais da vegetação. Para a estrutura horizontal foi calculado: número total de indivíduos amostrados, densidade absoluta, densidade relativa da espécie, frequência absoluta, frequência relativa, dominância absoluta, dominância relativa, valor de importância e valor de cobertura. Para a estrutura vertical, foi definida a estratificação da floresta mediante a determinação da posição sociológica absoluta e da posição sociológica relativa. Foram calculados também alguns índices relacionados à diversidade do ambiente: Índice de Shannon-Weaver, Equabilidade de Pielou, Índice de Simpson e Coeficiente de Mistura de Jentsch. Na área avaliada foram encontrados 1042 indivíduos, pertencentes a 75 espécies e distribuídos em 33 famílias. As espécies com maior importância na estrutura horizontal da vegetação foram: Lithraea brasiliensis, Cinnamomum amoenum, Nectandra megapotamica, Styrax leprosus, Quillaja brasiliensis e Ocotea puberula. As espécies Lithraea brasiliensis, Styrax leprosus, Nectandra megapotamica, Cinnamomum amoenum, Cupania vernalis e Sebastiania commersoniana foram as principais em relação à estrutura horizontal da vegetação. Nas áreas avaliadas ocorreu predomínio de espécies da família Myrtaceae, sendo a espécie Lithraea brasiliensis a mais importante nas estruturas horizontal e vertical da floresta. Os valores dos índices ambientais calculados foram adequados para os padrões de vegetação característica de Floresta Ombrófila Mista Montana.