Kết quả điều tra hệ thực vật bậc cao có mạch tại Vườn Thực vật, Vườn Quốc gia Phong Nha - Kẻ Bàng khá đa dạng và phong phú, không chỉ đa dạng về thành phần loài mà còn đa dạng về dạng sống và giá trị sử dụng, bước đầu đã xác định được 513 loài, 327 chi, 122 họ của 4 ngành thực vật bậc cao có mạch. Trong đó, có 16 loài nguy cơ tuyệt chủng được ghi trong Sách Đỏ Việt Nam (2007)
24 loài thuộc nhóm IIA được hệt kê trong danh mục Nghị định 06/2019/NĐ-CP ngày 22/01/2019 của Chính phủ về quản lý thực vật rừng, động vật rừng nguy cấp, quý, hiếm và thực thi Công ước về buôn bán Quốc tế các loài động vật, thực vật hoang dã nguy cấp
82 loài nằm trong Sách Đỏ IUCN (2020). Hệ thực vật ở Vườn Thực vật, Vườn Quốc gia Phong Nha - Kẻ Bàng có 14 dạng sống và giá trị sử dụng khác nhau, trong đó có 251 loài cây thuốc, 163 cây lấy gỗ, 68 loài cây làm cảnh và 54 loài cây ăn được.