Флората на ПП „Врачански Балкан” включва около 1100 вида висши растения, което е 28% от българската флора. Географското положение, геоложките и климатичните особености, както и голямото хабитатно разнообразие предопределят значително видово богатство.
На територията на ПП „Врачански Балкан” са разпространени български и балкански ендемични видове, което дава основание да се приеме, че паркът има национално и международно значение, осигурявайки опазването на техните популации. Българските ендемити растат само в България и никъде другаде по света. Такива са йорданова камбанка (Campanula jordanovii), келереров центрантус (Centranthus kellereri), ковачев зановец (Chamaecytisus kovacevii) и велчево плюскавиче (Silene velcevii). Всички те са с ограничено разпространение в страната, а находищата на келереровият центрантус (Centranthus kellereri) и велчевото плюскавиче (Silene velcevii) са приблизително една втора от глобалната популация на тези видове.
По-интересни от балканските ендемити са: балкански страшник (Acanthus balcanicus), скален равнец (Achillea ageratifolia), румелийско лъжичниче (Armeria rumelica), златистолюспеста метличина (Centaurea chrysolepis), жълта звездоглавка (Cephalaria flava), мизийски рожец (Cerastium moesiacum), планински минзухар (Crocus veluchensis), осилест карамфил (Dianthus cruentus), зеленоцветен напръстник (Digitalis viridiflora), качулата боянка (Erysimum comatum), българска тинтявка (Gentianella bulgarica), райхенбахова перуника (Iris reichenbachii), жълт планински крем (Lilium jankae), гризебахово пропадниче (Pedicularis grisebachii), благбъзова самодивска трева (Peucedanum aegopodioides), широколистна гъжва (Sesleria latifolia), сендтнерово плюскавиече (Silene sendtneri), отсеченолистна глушина (Vicia truncatula).
Много от растенията са редки и защитени. Защитени от Закона за биологично разнообразие са 35 вида. Това са някои от видовете орхидеи - обикновената пърчовка (Himantoglossum caprinum), пеперудоцветният салеп (Orchis papilionacea), двурогата пчелица (Ophrys cornuta) и др. Розовият божур (Paeonia mascula), люспестото изтравниче (Asplenium lepidum), лавровото (Daphne laureola) и маслиноподобното бясно дърво (Daphne oleoides), както и гореспоменатите български ендемити.
От растящите в парка видове в Червената книга на Р България том 1 Растения и гъби (2011) са включени 13 вида: люспесто изтравниче (Asplenium lepidum), розов божур (Paeonia mascula), обикновен тис (Taxus baccata), келереров центрантус (Centranthus kellereri), ковачев зановец (Chamaecytisus kovacevii)и др.
Уникалното природно богатство на природният парк е част от международната мрежа Натура 2000 по Директивата за местообитанията и Директивата за птиците, както и Важно място за растения - (BGIPA021 – Peev&al.2009;
