A Flora do Parque Natural de Montesinho é muito variada devido à sua localização geográfica e à grande variabilidade geológica e climática que caracteriza o Nordeste de Portugal. Nas altitudes mais elevadas do Parque, encontram-se numerosas espécies de plantas próprias de regiões de clima atlântico, como sejam o Noroeste da Península Ibérica e a Europa ocidental.
Entre estas plantas citam-se a urze Erica cinerea e a gramínea Agrostis curtisii.
Nas áreas de clima mais quente e com uma estação seca mais acentuada, o que corresponde às zonas de menor altitude do Parque Natural, surgem plantas tipicamente mediterrâneas como a esteva, o trovisco, o sanganho e a gilbardeira.
As comunidades vegetais mais evoluídas, como os carvalhais e os sardoais, possuem normalmente maior diversidade florística que os matos que se instalam após a sua destruição. Existem espécies de plantas que no Parque Natural de Montesinho apenas podem ser encontradas nestas comunidades florestais. São o exemplo, da betónica bastarda e a Festuca elegans, duas plantas associadas ao carvalhal.
De especial importância é a flora da Serra de Montesinho e da área compreendida entre os rios Sabor e Tuela. Esta região, conjuntamente com a Serra de Nogueira, corresponde à extremidade sul de um sistema montanhoso quase contínuo que se inicia nos Pirenéus e se prolonga até à vizinha Serra da Sanábria, em Espanha.
Ao longo deste sistema montanhoso, encontram-se várias espécies vegetais cuja distribuição termina nesta região. Entre as espécies de plantas apenas assinaladas para Portugal na Serra de Montesinho e áreas circundantes, podem-se citar as violetas Viola parvula e Viola bubanii, a escrofulariácea Euphrasia hirtella e a labiada Stachys sylvatica.
A flora mais original e importante do Parque de Montesinho encontra-se, contudo, nas denominadas rochas ultrabásicas. Estas rochas, de cor escura, por vezes esverdeada, originam solos tóxicos para a maioria das plantas. Apesar do aspecto desolador da vegetação nestes locais, aí vegetam espécies únicas no mundo como a cravina Dianthus laricifolius ssp. marizii, a Arenaria querioides ssp. fontiqueri e o Seseli peixoteanum.
Outras plantas, apesar de não endémicas, apenas podem ser encontradas em Portugal nestas rochas. Entre elas, o feto Cheilanthes marantae e a salgadeira (Allyssum pintodasilvae).
Esta última espécie, durante os meses de Junho e Julho, confere uma intensa cor amarela aos pousios de cereais assentes em rochas ultrabásicas. A conservação da flora no Parque Natural de Montesinho depende, em larga medida, da preservação dos carvalhais, sardoais e bosques ripícolas bem como das comunidades vegetais das áreas ultrabásicas. Para isso é necessário que os utentes deste Parque tomem consciência de que muitas actividades humanas, como as arborizações, as queimadas, o pisoteio, o pastoreio e a construção, quando excessivas e tecnicamente inapropriadas, podem comprometer a conservação da flora.
