自然保护区维管束植物183科793属2233种，中国特有属分布较丰富，达39属之多，占种子植物707属的5.5%；种子植物在湖南的新分布种十分丰富，达50余种；自1978年至2004年植物学家在紫云山、舜皇山及其周边地区发现的植物新种新变种共29种。野生珍稀植物资源丰富，其中国家Ⅰ级保护野生植物6种：银杉、资源冷杉、伯乐树、南方红豆杉、红豆杉、银杏。国家Ⅱ级保护野生植物21种：金毛狗、篦子三尖杉、华南五针松、香榧、连香树、长柄双花木、半枫荷、香樟、闽楠、花榈木、野大豆、鹅掌楸、峨眉含笑、水青树、红椿、旱莲木、金荞麦、香果树、伞花木、榉树、二回原始莲座蕨。按国家环保局、中科院植物所1987年规定的《中国珍稀濒危保护植物名录》中的保护野生植物，湖南舜皇山自然保护区内分布有18种(国家重点保护野生植物名录中已列出的植物，在此不再重复)：独花兰、金刚大、银钟花、青檀、银鹊树、穗花杉、沉水樟、黄连、华榛、八角莲、天麻、天女花、红花木莲、乐东拟单性木兰、白辛树、木瓜红、铁杉、长苞铁杉。
银杉、长苞铁杉、南方红豆杉、华南五针松、香榧、伯乐树、水青树、香果树、银鹊树等许多种形成优势群落，个体数量之多，是其他地方少有的。而且，保护树种胸径超过1m的古木大树有：水青树、伯乐树、南方红豆杉、香榧、红椿、华南五针松、银杏等。特别是本次在湖南舜皇山自然保护区的紫云山五里亭路旁林缘林下采到了国家保护野生植物金刚大的标本，该植物属于百部科的一种小草本，高30cm左右，是一种阴性植物，为湖南省新记录属种。目前在自然保护区仅发现这个分布点，非常稀少。
银杉：是我国特有的松柏类单型属植物，著名的第三纪孑遗植物。被公认为是当今世界珍贵的植物之一，被列为国家Ⅰ级保护野生植物，有"植物大熊猫"之称。湖南舜皇山自然保护区的银杉林是1979年10月发现，表现为银杉与长苞铁杉的混生群落，这是我国(世界)继四川南川、广西花坪之后第三次发现银杉，该区域银杉林属世界现存林相最整齐、混生树种最独特、分布海拔最低的银杉群。根据我们此次对银杉林的调查，林分内共58株，树龄53-253年不等，平均约183年，平均树高9.6m，平均胸径22.58cm，有42.35%居上层林冠，这比1982年的居上层林冠少3.90%。其余的也都在上层之下或下层内。
自然保护区兰科植物有22属50种，其中地生兰37种，附生兰10种，腐生兰3种。大黄花虾脊兰是一个典型的大陆和岛屿间断分布种，在台湾北部(台北和新竹)和日本(琉球群岛)有分布，中国大陆到目前为止仅在湖南舜皇山自然保护区发现有分布。春兰是“国兰”中的代表种类，广布于我国亚热带地区的18个省和直辖市，栽培与观赏历史最为悠久，是最早受“国兰热”热潮冲击的种类。18个省和直辖市的野生春兰资源都遭受不同程度的影响，幸运的是在舜皇山个别地方的春兰仍然处于一种原生状态。在舜皇山发现霍山石斛无疑是该种在湖南分布的新记录，并为该种的保育工作提供了新的种质资源和生境资源。
资源冷杉:资源冷杉散生在舜皇山、大云山海拔1600m以上的阔叶林中，居上层林冠，如鹤立鸡群。主要混生树种有亮叶水青冈Fanus lucida、包石栎Lithocarpus cleistocarpus、红花木莲Maglietia insignis、大苞木荷Schima grandiperulata、水青树Tetracentron sinense、红皮紫茎Stewartia rubiginosa、檫树Sassafras tzumu等。1979年首次在舜皇山原始林腹地发现资源冷杉时，在舜皇山、大云山两地约1000 公顷的阔叶林中散生约100余株，有单株散生的，也有5～10株成团状分布的，占全球资源冷杉1929株的5%，是我国按IUCN濒危等级标准，列为全球濒临灭绝的14种现仅存1001—5000株的植物物种之一[2]。在发现后未建自然保护区之前，被广西边界村民盗伐了部分，后天旱等自然灾害枯死过半。目前保存活立木不足50株，已到极度濒危状况了。目前保存的植株结实稀少，天然更新能力极差，见不到幼树、幼苗。很可能在近几年或十几年内灭绝。
兰科植物：
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