En el Parque Nacional Natural Paramillo se han registrado unas 648 especies de plantas, de las cuales siete (7) se encuentran en algún grado de amenaza según las categorías de la UICN (Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza) y de ellas se encuentran en peligro crítico el Abarco (Cariniana Pyriformis) y el Coquito enano (Reinhardtia Koschnyana), entre otras.

Las familias de especies vegetales más representativas dentro del Parque son las Rubiaceae, Arecaceae, Moraceae, Mimosaceae y Caesalpinacea, de las cuales al menos unas 140 especies de plantas son aprovechadas por las comunidades campesinas.

Las palmas son otro de los grupos más representativos del área protegida, entre las que es posible encontrar la de Mil Pesos (Oenocarpus Bataua), la Güerre (Astrocaryum Standleyanum) y la Barrigona (Iriartera Deltoidea); y maderables como el Abarco (Cariniana Pyriformis). En el páramo del parque se han reportado tres especies de la familia Orchidiaceae Epidendrum Macrostachyum, Pleurothallis Cosmetron y Masdevallia Anisomorpha, esta última categorizada como en peligro (EN). El área protegida también tiene las formaciones de bosque de Quercus Humboldtii Bonpl ubicadas más al norte de su distribución normal para Colombia además de ser las más bajas en rango altitudinal.