Зигальга - самый южный «форпост» горной темнохвойной тайги Уральского хребта.
Согласно ботанико-географическому районированию, территория парка и окрестности хребта относятся к району темнохвойных лесов и гольцов верхнего пояса гор Южного Урала, Зюраткульско-Иремельскому подрайону.
Собственно леса занимают предгорья и нижние части склонов в интервале высот 250-750 м над уровнем моря. На протяжении многих лет на территории будущего парка велись вырубки, в результате чего лес подвергся значительной антропогенной трансформации. Отдельные участки леса находятся на разных стадиях восстановительных сукцессий.
Пихтово-еловые и елово-пихтовые крупнотравные леса содержат примесь березы, а иногда и липы (в виде подлеска). В травяном ярусе преобладают компоненты высокотравья. В этом поясе встречаются мезотрофные и олигомезотрофные болота, в растительном покрове которых представлен целый ряд редких для Южного Урала бореальных видов, находящихся на южном пределе распространения.
Выше 750 м тайга сменяется полосой субальпийских лугов и криволесья, а с высоты 1000-1200 м начинаются гольцы, представляющие собой сочетание горных тундр и россыпи кварцитов с накипными лишайниками.
Растительность верхних поясов, благодаря своей недоступности, сохранилась значительно лучше, чем на нижних частях склонов. Участки высокогорной тундры и субальпийских лугов являются особо ценными. Там сосредоточено множество реликтовых и эндемичных видов растений и животных, некоторые из которых занесены в Красные книги различного ранга.
Флористическое и фитоценозное богатство парка имеет большое научное значение. Под пологом леса встречаются типичные представители темнохвойных лесов: аконит, вороний глаз, копытень европейский, майник двулистный; папоротники — кочедыжник женский, орляк, щитовник гребенчатый. На полянах много лекарственных растений: валерианы, володушки золотистой, душицы, зверобоя, кровохлебки, наперстянки.
Охраняемые растения парка: волчье лыко, грушанка круглолистная, княжик сибирский, лилия-сарана, чина Гмелина, ветреница пермская, водяника черная или шикша, жимолость Палласа, княженика обыкновенная, ястребинка иремельская и др.
В течение XVIII–XIX вв. территория хребта Зигальга посещалась многими известными ботаниками, путешествующими по Южному Уралу: И.И. Лепехиным, И.Г. Георги, А.А. Антоновым, О.А. и Б.А. Федченко . В XX в. на хребет Зигальга поднимались П.Н. Овчинников, С.Ю. Липшиц, М.И. Котов, В.И. Грубов, П.Л. Горчаковский, Е.М. Фильрозе, В.И. Маковский и др. ученые. Благодаря их исследованиям на хребте Зигальга до начала ХXI в. были известны редкие виды верховых сфагновых болот и горных тундровых сообществ на вершинах и плато хребта.
Сегодня ботанические исследования ведутся в районе каменистых склонов реки Евлахта, где ученые могут обнаружить Selaginella rupestris (L.) Spring, отмеченный в этих местах более 240 лет назад И.Г.Георги и до сих пор никем с тех пор не найденный на Урале.