Территория парка относится к Валдайско-Онежской подпровинции Североевропейской таежной провинции Евразиатской таежной области и расположена на границе подзон южной и средней тайги.

Флора сосудистых растений парка составляет более 500 видов – более 50% от флоры Вологодской области. Своеобразие ее состава заключается в сочетании различных географических элементов - бореальных, сибирских, арктических и европейских видов. Здесь проходит северная граница распространения дуба (Quercus robur), клена (Acer platanoides), липы (Tilia cordata), лещины (Corylus avellana), яблони лесной (Malus sylvestris). Из видов с европейским ареалом можно выделить вереск (Calluna vulgaris) и лобелию Дортмана (Lobelia dortmanna). В светлых сосновых лесах встречаются южноборовые виды – прострел раскрытый (Pulsatilla patens), клевер горный (Trifolium montanum), вероника колосистая (Veronica spicata). Высоким разнообразием отличаются травянистые растения. Из них около 60 видов (12% флоры), отмеченных на территории парка, являются редкими и охраняемыми. Восемь видов, среди которых: венерин башмачок настоящий (Cypripedium calceolus), надбородник безлистный (Epipogium aphyllum), полушник озерный (Isoetes lacustris), палыдекорник балтийский (Dactylorhiza baltica), пальцекорник Руссова (D. russowii) - занесены в Красную книгу Российской Федерации. Кроме того, 18 видов являются редкими для всего Северо-западного региона и 36 видов - редкими для области. Большой интерес представляют водные растения, произрастающие в озерах национального парка, в том числе телорез алоэвидный (Stratiotes aloides), кубышка малая (Nuphar pumila). На территории парка отмечено 88 видов лекарственных растений из 43 семейств.

Преобладают хвойные леса (60,2 %), в т.ч. сосновые (Pinus sylvestris) составляют 32%, еловые (Picea abies, P. abies x P. obovata) -28%. Мелколиственные леса представлены в основном березняками (Betula pendula, В. pubescens) – 39,8% и осинниками (Populns tremula) – 37,6%, а также лесами из ольхи серой (Alnus incana) – 0,5%. Большая часть лесов -естественные вторичные насаждения, искусственные посадки занимают незначительные площади.

Среди типов леса преобладает зеленомошная группа с доминированием брусники (Vaccinium vitis-idaea) и черники (Vaccinium myrtillus). Здесь также широко распространены заболоченные леса – травяные и сфагновые (Sphagnum spp.). В северной части парка в структуре лесного покрова более обычны ельники с черникой (Vaccinium myrtillus) и кислицей (Охalis acetosella), в которых значительно участие неморальных видов в травяно-кустарничковом ярусе, а также сосняки сфагновые (Pinus sylvestris – Sphagnum girgensohnii) и преимущественно облесенные переходные болота. В северо-восточной части парка преобладают заболоченные сосновые (Pinus sylvestris) и еловые (Picea abies x P. obovata) леса, верховые и переходные болота. В южной части, наиболее заселенной и освоенной под сельское хозяйство, леса представлены березняками (Betula pendula), осинниками (Populus tremula), сероольшанниками (Alnus incana ), ельниками кислично-черничными (Vaccinium myrtillus – Oxalis acetosella - Picea abies). Из других типов естественных растительных сообществ здесь также представлены водораздельные злаковые луга. Реже встречаются сосняки сфагновые (Pinus sylvestris – Sphagnum sp.), березняки зеленомошные (Betula pendula – Pleurozium schreberi), верховые болота (Ledum palustre – Sphagnum sp.) и влажные злаковые луга.

Ценными ботаническими объектами парка являются смешанные леса из березы (Betula pubescens) и осины (Populus tremula) с липой (Tilia cordata), сосняки с липой (Pinus sylvestris, Tilia cordata). Всего в парке и на соседних землях выделено 405 участков лесных насаждений, отличающихся особой природоохранной, научной и познавательной ценностью общей площадью 10,9 тыс. га.

Несмотря на свое центральное положение и сравнительно давнее хозяйственное освоение флора и растительность района парка еще не изучены достаточно полно.

© Справочник "Национальные парки России". Москва: Изд-во Центра охраны дикой природы, 1996 г.