Согласно ботанико-геогр'афическому районированию территория национального парка относится к зоне широколиственных лесов Среднерусской подпровинции Восточноевропейской провинции Европейской широколиственнолесной области. Приалатырские леса включают практически все типы зональных лесов Мордовии, фрагменты всех типов широколиственно-хвойных лесов.

Хвойные леса вдоль Алатыря относятся к группе подтаежных широколиственно-сосновых лесов, для которых характерно значительное участие неморальных и южноборовых видов. Наиболее распространенный тип растительности – чистые и смешанные сосновые леса. В зависимости от увлажнения и уровня богатства почв встречаются сосняки-беломошники с лишайниками в напочвенном покрове (Pinus sylvestris – Cladina spp.), сосняки-долгомошники (Pinus sylvestris – Polytrichum commune), сосняки травяные с ландышем (Pinus sylvestris – Convallaria majalis), сосняки сложные с липой и осокой волосистой (Pinus sylvestris - Tilia cordata – Carex pilosa), а преобладают разные варианты сосняков зеленомошных (Pinus sylvestris – Pleurozium schreberi, Dicranum polysetum). Для лишайниковых, зеленомошных и травяных сосняков характерен разреженный травяной покров, в составе которого постоянны брусника (Vaccinium vitis-idaea), черника (Vaccinium myrtillus), ландыш (Convallaria majalis), ожика волосистая (Luzula pilosa), осока верещатниковая (Carex ericetorum), вероника колосистая (Veronica spicata), тонконог сизый (Koeleria glauca) и др. виды. Из кустарников единично встречаются ракитник русский (Chamaecytisus ruthenicus), можжевельник обыкновенный (Juniperus communis). Чистых еловых лесов (Picea abies) мало, но встречаются сосняки с примесью ели. Сохранились участки спелых сосняков и ельников.

Широколиственные леса представлены липняками (Tilia cordata) и дубравами (Quercus robur). Благодаря сильно выраженному овражистому рельефу здесь сохранились старовозрастные леса. Встречаются участки спелых и перестойных дубрав, обширные массивы дубрав липово-разнотравных с подмаренником пахучим (Galium odoratum) и осокой волосистой (Carex pilosa) в травяном покрове и липняков дубово-снытевых (Quercus robur – Tilia cordata – Aegopodium podagraria), довольно крупные участки осинников (Populus tremula) и березняков (Betula pendula).

Среди болот национального парка преобладают низинные, но встречаются и небольшие переходные и даже сфагновые болота с клюквой (Qxycoccus palustris – Sphagnum spp.) и другими бореальными элементами.

На территории парка отмечены редкие виды водной флоры – чилим, или водяной орех (Тrара natans) (вид, включенный в Красную книгу Российской Федерации), наяда большая (Najas major), каулиния малая (Caulinia minor). Эти виды являются редкими всюду в средней полосе России.

Всего же на территории парка по предварительным данным произрастает около 1000 видов сосудистых растений, множество разнообразных мхов, лишайников, грибов. Среди них более 40 видов сосудистых растений, внесенных в список редких исчезающих в республике Мордовия. Встречаются здесь такие редкие растения, как осока двусемянная (Carex disperina), рдест злаковый (Potamogeton gramineus), осока заливная (Carex paupercula), пушица изящная (Eriophorum gracile), кизильник черноплодный (Cotoneaster inelanocarpus), омфалодес ползучий (Oinphalodes scorpioides), ежеголовник малый (Sparganium minimum) и др.

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