神农架国家公园森林覆盖率达96%以上，拥有北半球最完整的植被垂直带谱。从低海拔至高海拔，依次为常绿阔叶林带、常绿落叶阔叶混交林带、落叶阔叶林带、针阔混交林带、针叶林带、亚高山灌丛与草甸等植被类型。
神农架国家公园是我国东西南北植被分布的过渡地带，具有高度聚集的濒危物种，属于中国种子植物特有属三大分布中心之一，分布国家 I级重点保护野生植物8种，分别为：银杏，红豆杉，南方红豆杉，大黄花虾脊兰，曲茎石斛，卵叶牡丹，紫斑牡丹，珙桐；国家II级重点保护野生植物82种。国家公园分布有维管束植物211科1208属4329种（含种下等级，含栽培种），其中，蕨类植物27科78属356种，种子植物184科1130属3973种，苔藓植物56科119属258种，地衣30科91属328种，大型真菌130科295属868种。
神农架种子植物有中国特有属54属，其中神农架特有属1个，神农架地区特有种205种。同时，神农架拥有大量“模式物种”，包括光叶水青冈、洪坪杏等模式植物标本产地物种506种。
