С точки зрения лесорастительного районирования, территория Парка располагается в южно-таежной подзоне бореальных хвойных лесов (тайги). Основным типом растительности в парке являются леса, представленные хвойными и лиственными породами (елью, сосной, осиной, березой, реже встречается кедр и липа). Испытав на себе более чем 300-летнее воздействие хозяйственной деятельности человека, они представлены в основном в виде производных – березовых, осиново-березовых и смешанных с хвойными насаждениями, часть территории занята молодыми вырубками, в бассейне реки идет уже четвертый оборот рубок. Восстановительные сукцессии в большинстве своем происходят естественным путем. Отмечается интразональность ландшафтов долины Чусовой. Таким образом, природный комплекс Парка сочетает в себе естественные и антропогенные растительные сообщества, находящиеся на разной стадии развития. Здесь присутствуют как полностью разрушенные экологические системы (свежие вырубки, многочисленные приречные луга-сенокосы, луга-перелески и агроценозы) и развивающиеся (естественно зарастающие вырубки и культуры различного возраста), так и зрелые леса, находящиеся на завершающей стадии восстановления, их площадь незначительна. 
   В прошлом столетии растения и животные в долине р. Чусовой, непосредственно в ее пойменной части, привлекали внимание многих исследователей: П. Л. Горчаковского, К. Н. Игошиной, М. С. Князева, А. Н. Понамарева, Е. А. Шуровой и других. Результаты из работ легли в основу источников информации по редким видам, которые впоследствии были внесены в красные книги Среднего Урала (1996) и Свердловской области (2008).
    В процессе работы в 1947–1951 гг. по изучению флоры заповедника «Висим», Н. М. Грюнер исследовала также и прилегающие окрестности заповедника: долину Чусовой, которая находится в 10-15 км восточнее его границ и располагается на территории современного Парка. Непосредственно была изучена скальная флора р. Чусовой (1960). По этим данным, из 622 видов, отмеченных на территории южно-таежной горной провинции Среднего Урала, 111 видов не были отмечены на территории заповедника, а приходятся на долину р. Чусовой. Свыше 70 видов являлись редкими для всей исследуемой территории.
    Исследования флоры на территории парка с 2007 г. начаты силами сотрудников лаборатории фитомониторинга и охраны растительного мира Института экологии растений и животных УрО РАН (О.В. Ерохиной – рук. работ, З.К. Шушаричевой, Л.А. Пустоваловой) в рамках договора о научном сотрудничестве. Основные направления исследований посвящены изучению растительности скальных обнажений рек Чусовая и Межевая Утка. На первом этапе были обследованы местообитания редких и исчезающих растений в пределах скального комплекса. Изучались состав, структура, антропогенные изменения флоры и растительности в окрестностях экологической тропы «Баронская петля».
    В результате исследований 2008-2010 гг. педагог городской станции юных натуралистов г. Нижнего Тагила Д.В. Шубин выявил 39 видов растений из 3 отделов и 23 семейств. Из них 4 вида занесены в Красную книгу Свердловской области. Эти виды отсутствуют в списках растений О.В. Ерохиной и М.С. Князева.
    Отдельные находки также способствуют пополнению списка видов растений, обитающих на территории Природного парка.
Ставишенко И.В. (ИЭРиЖ) в 2009 г. на территории экологической тропы «Баронская петля» была отмечена гудайера ползучая (Goodyera repens), представитель семейства Орхидные, занесенная в Красную Книгу Свердловской области (2008).
   В рамках экспедиции музея Природы (2009) и описания окрестностей горы Глядень (р. Межевая Утка) Шершневым М.Ю. и Хлопотовой А.В. отмечены лилия волосистая (Lilium pilosiusculum), дремлик темно-красный (Epipactis atrorubens), сердечник трёхраздельный (Cardamine trifida) занесенные в Красную Книгу Свердловской области (2008), а также ветреничка уральская (Anemonoides uralensis) и касатик ложноаирный (Iris pseudocorus), включенные в Красную Книгу Среднего Урала (1996). Также Шершневым М.Ю. на территории Парка отмечена калипсо луковичная (Calypso bulbosa), занесенная в Красную Книгу Российской Федерации (2001).
   Флора территории Парка требует дальнейшей инвентаризации, но список выявленных видов позволяет говорить о необходимости приведения хозяйственной деятельности и рекреационной нагрузки в строгое соответствие с задачами сохранения биоразнообразия. Просим всех посетителей Парка бережно и ответственно относиться к природному наследию во время своих путешествий.

Грибы

   В 2009 г. были проведены микологические исследования на территории природного парка «Река Чусовая» в еловых, сосновых, смешанных и долинных лесах в окрестностях д. Баронская, в границах памятника природы «Камень Омутной», вблизи рек Таможка, Сулем и Илим. Собрана обширная коллекция афиллофороидных грибов: около 200 образцов (Ставишенко, 2009). Среди обнаруженных видов было определено 18 редких грибов различного статуса.
   Составлен видовой список грибов исследованных территорий:
Amylocystis lapponicus (Romell) Bondartsev et Singer,
Ischnoderma benzoinum (Wahlenb.) P. Karst.,
Pycnoporellus fulgens (Fr.) Donk.
Junghuhnia collabens (Fr.) Ryvarden,
Laurilia sulcata (Burt) Pouzar,
Postia placenta (Fr.) M.J. Larsen et Lombard,
Perenniporia subacida (Peck) Donk,
Phellinus weirii (Murrill) Gilb,
Ceriporia purpurea (Fr.) Donk,
Onnia tomentosa (Fr.) P. Karst.,
Rigidoporus crocatus (Pat.) Ryvarden,
Steccherinum murashkinskyi (Burt) Maas Gees,
Hericium cirrhatum (Pers.) Nikol.,
Hericium coralloides (Scop.) Pers,
Phellinus conchatus (Pers.) Quél,
Oxyporus populinus (Schumach.) Donk,
Fomitopsis cajanderi (P. Karst.) Kotl. et Pouzar,
Pycnoporus cinnabarinus (Jacq.) P. Karst.