Jasienka obyčajná                                           Jaseň štíhly (Fraxinus excelsior)
                 Zdroj: Jozef Fejér                                 Zdroj: https://pixabay.com/sk/images/search/
                                                                                                 fraxinus%20excelsior

Na území tohto národného parku je bohatá druhová diverzita flóry. Nachádza sa tu viac ako 1000 druhov vyšších rastlín, 342 druhov machorastov, 210 druhov lišajníkov a 1207 druhov húb. Mnohé z nich patria k vzácnym a ohrozeným druhom. Z uvedeného počtu je 89 druhov chránených, 64 druhov ja zaradených do Červenej knihy Slovenskej republiky a 325 druhov je kriticky ohrozených, ohrozených a vzácnych. Poloniny tvoria botanickú hranicu medzi horskými systémami Východných a Západných Karpát. Charakteristická je tu prítomnosť niektorých Východo-karpatských elementov, ktoré majú na území národného parku západnú hranicu svojho rozšírenia, ako napríklad zvonček jedľový (Campanula abietina), pichliač Waldsteinov (Cirsium waldsteinii), klinček bradatý nakopený (Dianthus barbatus subsp. compactus), kostrava skalná (Festuca saxatilis), čermeľ Herbichov (Melampyrum herbichii), hadomor ružový (Scorzonera rosea), silenka ovisnutá pochybná (Silene nutans subsp. dubia), či fialka dácka (Viola dacica).
Najrozsiahlejšie plochy národného parku zaberajú bukové lesy sprevádzané výskytom zubačky cibuľkonosnej (Dentaria bulbifera) a zubačky žliazkatej (Dentaria glandulosa). Vo vyšších polohách, na vlhkejších stanovištiach pristupuje do lesných porastov jedľa biela (Abies alba). Mimoriadnu pozornosť si tu zaslúži výskyt (v oblasti masívu Stinskej) endemitu Východných Karpát iskerník karpatský (Ranunculus carpaticus). V hornej hranici lesa vo vyšších polohách prevládajú spoločenstvá  bukových javorín. Prevláda tu buk (Fagus) a javor (Acer). V najvyšších polohách, nad 1000 m, pod hornou hranicou lesa, sú tieto lesy pod vplyvom vrcholového fenoménu a majú charakteristický obmedzený vzrast. V skalnatých sutinách a na humoznejších pôdach sa vyskytujú  brest horský (Ulmus glabra), jaseň štíhly (Fraxinus excelsior), javor horský (Acer pseudoplatanus) a lipa malolistá (Tilia cordata) v lipovo-javorových lesoch. Z týchto lesov sú najcennejšie spoločenstvá s výskytom jazyka jelenieho (Asplenium scolopendrium, syn. Phyllitis scolopendrium), (pod Riabou skalou). Veľká časť najprísnejšie chránených lesov je zaradená do svetového prírodného dedičstva – „Karpatské bukové pralesy“.
Vďaka rôznorodosti ekologických podmienok, na ktoré sú viazané nelesné spoločenstvá, tieto sú veľmi bohaté a môžu sa rozdeliť do niekoľkých skupín – spoločenstvá pramenísk, slatín, rašelinísk, lúk a pasienkov a predovšetkým horských lúk nad hornou hranicou lesa – polonín. Poloninské lúky sú známe predovšetkým prítomnosťou východokarpatských druhov rastlín. Lúky a pasienky nižších a stredných polôh národného parku charakterizujú subdominantné druhy tomka voňavá (Anthoxanthum odoratum) a psinček obyčajný (Agrostis vulgaris). Vo flóristicky pomerne bohatých spoločenstvách sa okrem tráv sa vyskytujú  napr. Orchidee  ako vstavač ploštičný (Orchis coriophora),  vstavač obyčajný (Orchis morio), stavač počerný (Orchis ustulata) a päťprstnica obyčajná (Gymnadenia conopsea). Odlišné druhové zloženie majú vlhké mezo až eutrófne lúky. Často tam rastie záružlie močiarne (Caltha palustris), sitina rozložitá (Juncus effusus Spiralis), sitina kolbkatá (Juncus conglomeratus), túžobník brestový (Filipendula ulmaria) a metlica trsnatá (Deschampsia cespitosa). Spoločenstvá slatín charakterizujú porasty páperníka širokolistého (Eriophorum latifolium), ostrice žltej (Carex flava), ostrice prosovej (Carex panicea) so vzácnymi druhmi kruštíka močiarneho (Epipactis palustris), vstavačovca májového (Dactylorhiza majalis) , vstavačovca  stromolistého (Dactylorhiza incarnata) a vstavača úhľadného (Orchis elegans). V ekologicky osobitých podmienkach pramenísk sa vyskytujú žerušnica horká (Cardamine amara), slezinovka striedavolistá (Chrysosplenium alternifolium), fialka dvojkvetá (Viola biflora), záružlie močiarne horské (Caltha palustris subsp. laeta) a hviezdica hájna (Stellaria nemorum).
Brehy horských potokov sprevádzajú spoločenstvá vrbín (Salix sp.) a spoločenstvá jelše sivej (Alnus incana). Vzácny je výskyt paprade perovníka pštrosieho (Matteuccia struthiopteris) a telékie ozdobnej (Telekia speciosa).