Ұлттық парктің флоралық құрамы өте бай, онда жоғарғы сатылы өсімдіктердің 2000 түрінен астамы, мүктер, қыналар, саңырауқұлақтар бар. Шөптесін өсімдіктердің арасында реликтілер көптеп кездеседі: алтай желайдары, сібір ушырмауығы, тәтті жапырақты таспа, алтай қоңыроты.
Қорғауды қажет ететін өсімдіктердің сирек түрі ерекше құндылыққа ие, ал олардың кейбір түрлері (30 түрінен астамы) жоғалу шегінде тұрғандықтан, Қазақстан Республикасының Қызыл кітабына енгізілген. Бұлар қар дәуаяғы, алтай рауғашы, алтай, сібір қандығы, ала күлтелі қызғалдақ, ірі гүлді және кәдімгі шолпанкебістер, алтай суықшөбі, таңдамалы плаун, алтай торсылдағы, дала шұғылығы, қызғылт семізот, марал түбірі, алтай қасқыржидегі.
Ұлттық парктің негізгі игілігі — бұл тауларды жасыл алқамен көмкеретін, климатты жұмсартып, реттейтін ормандар. Олар топырақты қорғаушы және суды реттеуші рөлді атқарады. Жалаңаш таулардың қия беткейлерін эрозиядан сақтайтын ормандар Бұқтырма өзеніне құятын талай бұлақтардың көзі болып табылады. Парктің аумағы орман ресурстарына бай аймақта орналасқан. Бұл жердің ормандары шаруашылық қызметтен болмашы өзгерген және орман өрттеріне көп шалынбаған.
Тау ормандары теңіз деңгейінен 1000 м — 3200 м дейінгі биіктікте таралған. Олар аңдар мен құстарға мекен болып, қоректендіреді. Бұл мәңгі жасыл балқарағай, шырша және самырсын, сонымен қатар өзінің қылқан жапырақтарынан қыста арылып, көктем келісімен ұлпа да балауса қылқан жапырақтармен көмкерілетін қарағай. Жалпақ жапырақтылардан тау өзендері мен бұлақтарының жайылмасындағы батпақты жерлерді алып жататын қайың, терек, көктерек және талдардың әр түрлері кездеседі. Бұталардың 50 астам түрі бар: таңқурай, қарақат, итмұрын, тобылғы, тал, бұта қайың және тағы басқалары.
