En el Parque se reportan 1024 especies de plantas, distribuidas en 142 familias. Las 10 familias más representativas son Melastomataceae (sietecueros, mayos, mortiños) con 94 especies, Rubiaceae (café de monte) con 62, Orchidaceae (orquídeas) con 57, Solanaceae con 49, Asteraceae con 46, Piperaceae (cordoncillos) con 42, Gesneriaceae ( gesnerias) con 41, Ericaceae (queremes) con 36, Polypodiaceae con 34 y Clusiaceae (cauchos) con 27 especies.

A nivel de endemismos, en el Parque se han reportado 139 especies de flora endémica de Colombia, de las cuales 30 tienen distribución exclusiva en el Parque Nacional Natural Munchique; entre las endémicas del Parque, encontramos al golondrino, Oreomunnea muchiquensis (Juglandaceae), la Cheflera, Schefflera munchiquensis (Araliaceae), y Sphyrospermum munchiqueense (Ericaceae), entre otros.