Sans aucun doute, l’une des motivations scientifiques principales pour la naissance du Parc est constituée par la richesse et la rareté de sa flore. Déjà au XVIII siècle les Vette di Feltre et le mont Serva jouissaient d’une réputation méritée, et furent visités par quelques uns des plus importants botaniques de cette époque.
La flore vasculaire (c’est-à-dire les plantes qui produisent des fleurs et les plantes, telles que la fougère, douées de racines, de tige et de feuilles) comprend à peu près 1 400 entités (1/4 de la flore du territoire national), dont plusieurs méritent d’être mentionnées car endémiques, rares, ou caractérisées par une grande valeur phytogéographique.
La partie sud du Parc, moins ravagée par les glaciations, est la plus riche et présente plusieurs espèces anciennes. Nombreuses espèces rares sont localisées dans le Parc, et beaucoup d’autres y trouvent la frontière de leur zone de distribution. Au delà de la flore alpine proprement dite (et notamment de la flore alpine orientale), de la flore boréale et de celle eurasiatique-tempérée, le Parc est peuplé par nombreuses espèces typiques de l’est (illyriennes, pontiques, de l’Europe sud-est) et des montagnes circumméditerranéennes.
