Флора и растительность парка отличаются разнообразием. Его территория находится на южном рубеже хвойно-широколиственных лесов подтаежной зоны, а во флористическом отношении – на стыке Европейской и Западносибирской провинций Евросибирской флористической области.

Флора этой ограничен ной по площади территории насчитывает 774 вида и подвида из 363 родов 93 семейств, что составляет более 67% флоры Марийской АССР. Целый ряд таежных видов, как европейских (ель европейская), так и сибирских (пихта сибирская), здесь встречается с элементами лесостепей (дуб летний) и степей (ковыль перистый).

В сообществах национального парка наблюдается сочетание видов, принадлежащих к самым разным эколого-ценотическим группам. Это особенно свойственно растительности Кленовой горы, представляющей собой редкий по компактности комплекс биогеоценозов лесной зоны в полосе хвойно-широколиственных лесов.

Сосновые леса произрастают преимущественно на песчаных и супесчаных почвах и составляют 27,7% лесов. Среди них преобладают чистые сосняки-зеленомошники, часто с участием осины, березы, иногда ели. Особое место принадлежит соснякам сфагновым. Хотя их площадь составляет лишь около 600 га, они являются важным компонентом природного комплекса парка.
Ельники представлены мозаично и занимают лишь 3,3% площади лесов. В их составе могут быть сосна, береза, осина.

На возвышенностях развиты дубравы с участием липы, клена, вяза, ильма с примесью хвойных пород. Это – плакорные дубравы (или их дериваты). Они сходны с нагорными лесостепными дубравами, но отличаются наличием в них представителей тайги европейской и сибирской. Чаще встречаются дубняки кленово-елово-липовые.

Известно, что долины рек вследствие ряда экологических особенностей являются каналами проникновения растительности из соседних зон. Это наблюдается и в долине Илети. Здесь довольно широко представлены (около 6,3% всей лесной площади парка) смешанные леса. В них в разных сочетаниях присутствуют ель и липа, дуб, клен, сосна, береза, осина, ильм, вяз; по русловому прибрежью распространены ивы, черный тополь (осокорь); в подлеске и травяном покрове – неморально-бореальные элементы. Непосредственно в пойме развиты пойменные дубравы, прирусловые кустарниково-разнотравные, среднепойменные липово-снытевые, притеррасные вязово-черемуховые леса. В поймах изредка встречаются небольшие пятна послелесной луговой растительности, остепненной на гривах.

Небольшая площадь (219 га) занята низинными травяными болотами, разбросанными главным образом в открытом ландшафте южной части парка. Наиболее известно Железное болото. По низменным берегам рек, их стариц и озер развита прибрежно-водная растительность.

В составе флоры парка насчитывается около 50 редких видов, что составляет 1/4 списка редких и исчезающих видов местной флоры. Из видов, занесенных в Красную книгу СССР (1984), встречается башмачок настоящий и пыльцеголовник красный. Реликтовые растения можно увидеть на сфагновых болотах: хамарбию болотную, осоки магелланову и струнокоренную, очеретник белый, пушицу многоколосковую, росянки. Отмечены реликтовые виды различного возраста, растения лесов таежного типа: баранец обыкновенный, дифазиумы сплюснутый и трехколосковый, двулепестники альпийский и парижский, одно-цветка крупноцветковая, подъельник обыкновенный, осока ситничек; растения широколиственных и хвойно-широколиственных лесов: коротконожки лесная и перистая, кострец Бенекена, торилис японский; растения межледниковой степной флоры: гвоздика Борбаша, качим метельчатый, смолевка зеленоватая, колокольчик сибирский, лапчатка семилистная, тимьян обыкновенный, модовник обыкновенный, полынь полевая, овсяница овечья, ковыль перистый.

К редким относятся виды, находящиеся на границе ареала: на северной – жостер слабительный, яблоня лесная и др., на южной и юго-западной – воронец красноплодный, какали я копьевидная, на восточной – вереск обыкновенный, дрок германский, на западной – звездчатка Бунге, осока Арнелля, цицербита уральская.

Некоторые виды растений стали исчезающими в результате исчезновения растительных сообществ. Например, из болотных – дремлик болотный, мякотница однолистная, поточник сжатый, ива лапландская, а из полевых – куколь обыкновенный.

В результате усиленной эксплуатации к исчезающим относятся цмин песчаный, кувшинка чисто-белая, лилия кудреватая, касатик сибирский и др.

© А.К. Денисов, Н.В. Абрамов, С.А. Денисов, 1999 г.