По территории национального парка проходит граница ботанико-географических зон, которая совпадает с границей последнего на этой территории оледенения (московского). Южная часть парка (Воротынский и Жиздринский участки), которая не подвергалась московскому оледенению, относится к зоне широколиственных лесов, северная (Угорский участок) – к подзоне смешанных елово-широколиственных (подтаёжных) лесов таёжной зоны.
Работы по изучению фитоценотического разнообразия лесной растительности национального парка «Угра» на основе метода флористической классификации Ж. Браун-Бланке проводились сотрудниками Брянского государственного университета им. И.Г. Петровского (рук. Ю.А. Семенищенков). В настоящее время в парке выявлено 15 ассоциаций лесной растительности.
Зональным типом лесной растительности Угорского участка являются неморальнотравные еловые, елово-широколиственные и широколиственно-еловые леса. Кроме ели в состав древесного яруса этих лесов входят липа, дуб, часто береза и осина, замещающие коренные породы при их выпадении. Кустарниковый ярус хорошо развит. В травяном покрове наряду с бореальными (таёжными) видами встречаются растения широколиственных лесов, здесь растет охраняемое в регионе растение – печеночница благородная. Наиболее крупный массив зональных подтаёжных лесов Угорского участка – Галкинский лес. Вдоль водотоков встречаются сообщества приручьевых ельников с хорошо развитым травяным ярусом из гигрофитных (влаголюбивых) видов.
В южной части Жиздринского участка хорошо сохранились зональные для этой части парка мезофитные широколиственные леса, в XVI–XVII вв. входившие в состав Заокской засечной черты. В состав этих лесов, кроме дуба черешчатого, входят липа, вяз шершавый, ясень высокий, клены остролистный и полевой. В кустарниковом ярусе типичен бересклет европейский. Хорошо развит травяной покров, состоящий из видов дубравного широкотравья, богато представлен комплекс весенних эфемероидов: хохлатки плотная, полая, Маршалла, ветреница лютичная, медуница неясная, черемша, зубянки луковичная, пятилистная, равноплодник василисниковый. Наиболее крупный массив зональных широколиственных лесов Жиздринского участка – «Козельские Засеки».
В настоящее время коренные зональные леса сильно нарушены, преобладают производные насаждения с большим участием мелколиственных пород: березы и осины, а в северной части парка также ольхи серой. В кустарниковом ярусе много лещины, травяной ярус сложен видами, характерными для замещенных типов лесов. Не сохранилось коренных лесов на территории Воротынского участка: помимо березняков и осинников встречаются посадки сосны и дуба.
В азональных условиях речных долин широко распространены разные типы сосновых лесов. На склонах и террасах речных долин и придолинных пространствах широко распространены кустарничково—зеленомошные сосновые и елово-сосновые леса с древесным ярусом из сосны с примесью березы и ели, слабо выраженным кустарниковым ярусом, представителями бореальной флоры и сплошным напочвенным покровом из зеленых мхов. При определенных условиях ель может получать преимущество и временно доминировать в составе древостоя, формируя кустарничково-зеленомошные ельники таёжного облика.В составе этих лесов на Угорском участке присутствуют такие «северные» элементы флоры, как толокнянка обыкновенная, линнея северная.
Среди сосняков Жиздринского участка особенно примечательны зеленомошно-лишайниковые сосняки, сформировавшиеся на мощных дюнных песках придолинных зандровых равнин правобережья р. Жиздры (напротив г. Козельска) и визуально схожие с сосняками беломошными (так называемые «боры на дюнах»). Их травяной покров изрежен и состоит из песколюбивых видов (молодило русское, гвоздика песчаная, лапчатка холмовая, келерия сизая).
Сложные (неморальнотравные) сосновые и елово-сосновые леса распространены по склонам коренных берегов рек и в междуречьях, сложенных с поверхности песками и супесями. В составе их древостоя помимо сосны участвуют липа, дуб, ель. Кустарниковый и травяной ярусы имеют высокое проективное покрытие и богатый видовой состав, включающий бореальные и неморальные элементы.
К понижениям рельефа с застойным увлажнением приурочены заболоченные сфагновые сосняки и ельники.
Местами в поймах крупных рек и по надпойменным террасамраспространены долинные широколиственные леса. Их можно разделить на теневые мезофитные и разреженные ксеромезофитные широколиственные леса. Флористический состав и облик долинных мезофитных лесов близок к зональным. Для разреженных лесов на склонах долин, подстилаемых известняками, характерно присутствие южных, лугово-степных растений – элементов «окской флоры». В нижнем течении р. Жиздры сохранился участок пойменного широколиственного леса (у с. Волконское).
Вдоль ручьев и по поймам небольших речеквстречаются ольховые приручьевые леса из ольхи черной (на Жиздринском участке), или серой (на Угорском участке). В травяном ярусе чаще всего доминируют крапива, таволга вязолистная.
К азональным типам растительных сообществ национального парка относится также болотная, луговая, водная и околоводная растительность.
Луга занимают значительные площади на территории парка. Материковые луга, расположенные на водоразделах и склонах речных долин, сформированы на месте сведенных лесов. Среди них особую ценность представляют остепненные травяные сообщества на склонах южной экспозиции с «окской флорой» (ковыль перистый, лен желтый, ломонос прямой, медуница узколистная, шалфей луговой, венечник ветвистый и др.)
Наиболее крупные массивы пойменных лугов находятся в долинах Угры, Течи, Жиздры и Оки. В настоящее время значительная их часть распахана и занята культурными угодьями. В пойме нижней части р. Угры сохранился уникальный в Средней России массив естественных, никогда не распахивавшихся Залидовских лугов.
Работы по изучению фитоценотического разнообразия луговой растительности национального парка «Угра» на основе метода флористической классификации Ж. Браун-Бланке начаты в 2019 году и проводятся сотрудниками МГУ им. М.В. Ломоновам (рук. О.В. Чередниченко). В настоящее время в парке выявлено 6 ассоциаций и 3 типа сообществ луговой растительности.
Болотная растительность достаточноразнообразна. На верховых и переходныхтипах болот,формирующихся в бессточных понижениях на водоразделах, наиболее распространены древесные кустарничково-пушицево-сфагновые и осоково-пушицево-сфагновые сообщества. Ярус деревьев образуют болотные формы сосны, в переходных типах – береза пушистая. В травяном покрове из редких растений встречаются подбел обыкновенный, росянка круглолистная, очеретник белый, шейхцерия болотная и др. На низинных болотах,расположенных в поймах рек, могут быть выражены древесный и кустарниковый ярусы из ив, березы пушистой, ольхи черной. В составе травяного яруса доминируют осоки и гигрофитные травы.
Работы по изучению болотной растительности проводились специалистами Карельского научного центра РАН (рук. В.К. Антипин, М.А. Бойчук) и Тульского государственного университета (рук. Е.М. Волкова).
Водная и околоводная растительность представлена в водоемах и по их берегам разнообразными сообществами прибрежных, погруженных и плавающих растений (кувшинка, кубышка, рдесты, осоки, рогозы, тростник, ежеголовники и др.).
Особенно богата и своеобразна растительность пойменных озер Жиздринского участка, в составе которой присутствуют редкие растения (водяной орех чилим, водный папоротник сальвиния) – теплолюбивые реликты, более свойственные южным территориям. Редкие гидрофиты отмечены в материковом оз. Озерки, в малых реках – притоках Угры с более холодной водой и перекатами, а также на песчаных отмелях Жиздры. Целенаправленных исследований разнообразия водных фитоценозов пока не проводилось.