Vườn quốc gia này là một bộ phận của vùng sinh thái Trường Sơn. Cho đến nay, chủng loại thực vật lớn nhất ở đây là rừng thường xanh ẩm, rậm nhiệt đới trên đá vôi cao 800 m so với mực nước biển. 96,2% diện tích khu vườn quốc gia này được rừng bao phủ; 92,2% là rừng nguyên sinh; 74,7% (110.476 ha) khu vườn quốc gia này là rừng ẩm nhiệt đới thường xanh trên đá vôi có độ cao dưới 800 m; 8,5% (12.600 ha) là rừng ẩm nhiệt đới thường xanh trên đá vôi có độ cao trên 800 m; 8,3% (12.220 ha) là rừng ẩm nhiệt đới trên đất núi đất có cao độ dưới 800 m, 1,3% (1.925 ha) là bụi cây và cỏ và cây rải rác trên đá vôi; 2% (2.950 ha) là cỏ, bụi cây và cây rải rác trên núi đất; 180 ha là rừng tre nứa và mây song; thảm cây nông nghiệp 521 ha.

Theo số liệu thống kê mới nhất, Vườn quốc gia Phong Nha-Kẻ Bàng là rừng nguyên sinh trên núi đá vôi điển hình với các loại thực vật đặc trưng như: nghiến (Burretiodendron hsienmu), chò đãi (Annamocarya spp.), chò nước (Plantanus kerii) và sao (Hopea spp.). Thực vật có mạch 152 họ, 511 kiểu gen, 876 loài thực vật có mạch, trong dó có 38 loài nằm trong Sách đỏ Việt Nam và 25 loài nằm trong Sách đỏ thế giới, 13 loài đặc hữu Việt Nam, trong đó có sao và cây họ Dầu (Dipterocarpaceae).

Ở vườn quốc gia này có một khu vực rừng bách xanh được phân bổ trên đỉnh núi đá vôi có diện tích khoảng trên 5000 ha, có khoảng 2500 cây với mật độ 600 cây/ha. Các cây bách xanh ở vườn quốc gia Phong Nha-Kẻ Bàng có tuổi 500-600 năm. Bởi hiện trên thế giới chỉ có 3 loài bách xanh đã được nhận diện. Đây là quần thể bách xanh núi đá (Calocedrus rupestris) lớn nhất Việt Nam. Loài bách xanh này nằm trong nhóm 2A theo quy định tại công văn số 3399/VPCP-NN (ngày 21 tháng 6 năm 2002) đính chính cho nghị định 48 của Chính phủ, thuộc nhóm quý hiếm, hạn chế khai thác.

Trường Đại học Khoa học tự nhiên thuộc Đại học quốc gia Hà Nội, phối hợp với Trung tâm nghiên cứu khoa học của Vườn quốc gia Phong Nha-Kẻ Bàng phát hiện thêm tại vườn quốc gia này 1.320 loài thực vật mới, trong đó có một số quần thể thực vật lớn được đánh giá là đặc biệt quý hiếm.

Các nhà khoa học cũng phát hiện 3 loài lan hài quý hiếm, và rừng bách xanh núi đá duy nhất trên toàn lãnh thổ Việt Nam. Lan Hài ở đây có ở vườn quốc gia Phong Nha-Kẻ Bàng có 3 loài: lan hài xanh (Paphiopedilum malipoense), lan hài xoắn (Paphiopedilum dianthum), lan hài đốm (Paphiopedilum concolor). IUCN (Hiệp hội Bảo vệ Thiên nhiên Thế giới) trong năm 1996 đã xếp lan hài là loài đang đứng trước nguy cơ diệt vong rất cao (tuyệt chủng trong tương lai gần).

Khám phá Phong Nha Nha Kẻ Bàng là một những điểm du lịch Xanh hấp dẫn hiện nay tại Việt Nam. Quý khách có thể liên hệ, Du Lịch Xanh Quảng Bình - 052.3836333 - 0903295730 - Email: quangbinh@dulichxanh.com.vn