Hệ thực vật khu bảo tồn thiên nhiên Đồng Sơn - Kỳ Thượng, tỉnh Quảng Ninh khá đa dạng về thành phần loài, công dụng, phổ dạng sống và giá trị bảo tồn. Kết quả nghiên cứu đã xác định được 1246 loài, 684 chi và 180 họ thuộc 5 ngành thực vật bậc cao có mạch là Thông đất - Lycopdiophyta, Mộc tặc - Equisetophyta, Dương xỉ - Polypodiophyta, Thông - Pinophyta và Ngọc lan - Magnoliophyta.