Специфичните природни условия на ПП „Шуменско плато“ благоприятстват развитието на богата растителна покривка. Горите заемат 90% от територията на парка. Преобладават смесените широколистни гори, в които съжителстват обикновен габър, бук, цер, клен, ясен, липа и други дървесни видове. В ботаническо отношение най-голямо значение има мизийският бук. Той принадлежи към коренната растителност и най-добре е съхранен в резерват „Букака“,който e с площ 62,6 хектара. Иглолистните видове са представени от черен и бял бор, зелена дуглазка, обикновен и сребрист смърч. От храстовите видове най-разпространени са шипка, червен глог, обикновен дрян, леска. Откритите места в парка са пъстра мозайка от тревисти растения и храсти. Висшите растения в природния парк са представени от 535 вида, от които 64 са с природозащитен статус. Срещат се 19 вида орхидеи, над 250 вида лечебни растения, представители на скални и степни растения. Установено е наличието на 49 вида лишеи и 99 вида мъхове.