На територията на природен парк “Врачански Балкан” са установени повече от 700 вида висши растения,  което представлява около 1/5 от флората на България. Те са разпределени в 37 формации и 124 асоциации и групи асоциации. Към тези асоциации (екосистеми) се отнасят 78 дървесни и храстови и 36 тревисти.

По отношение на дървесната растителност налице е вертикално зониране на два пояса: до 700м – дъбов, над 700м до 1000м – буков.

Характерната геологична и морфологична структура на Врачанската планина – наличието на големи площи заети от отвесни варовити и силикатни скали и сипеи, определя и сравнително широкото разпространение на хазмофитни (скалнолюбиви) растителни асоциации, т.н. медитерански острови. Като правило тази растителност е ксерофитна, хелиофилна и предпочита варовитите скални терени.

Ограниченото разпространение на черноборовите съобщества на територията на парка, тяхната привързаност към варовика и карбонатните почви, както и отдалечеността на техните находища от основния ареал от този вид – това са все доказателства, че в този район черноборовата формация е с реликтен характер, което засилва научния интерес към нея. От тревистите видове се срещат циленска власатка (Festuca cyllenica) – най-широко разпространена, жълт равнец (Achillea compaeta), ежова главица (Dactylis glomerata), клонеста овсига (Bromus ramosus), миризливче ( Acynus suaveolens)  и други.

Редица от съобществата в планината са редки. Сред тях особен фитоценотичен интерес представляват екосистемите на маклена, бука, ореха, черния бор, келереровия цнтрантус и тези с участието на хирканския клен, сребролистната липа и други.

Особен интерес представляват формациите на някои висши растения, включени в Червената книга на България:

Келереров центрантус (Centrantus kellereri),

Казашка хвойна (Juniperus Sabina)

Алпийско плюскавиче (Silene alpina).

На територията на Врачанската планина до момента е известно само едно находище на Келереровия центрантус, което е второ от този вид на територията на страната.

На базата на това находище е описана единствената асоциация от формацията (Centrantetha kellereri) на територията на планината. Този вид е ендемит и реликт за България.

Казашката хвойна (Juniperus Sabina) е включена в Червената книга и се среща единствено във Врачанската планина, Централна стара планина и Рила.

Географската изолация на отделните популации на вида, дефинира актуалността на проблема за опазване на генетичния му фонд.

Редкият за България предглациален реликт Лавролистно бясно дърво (Daphne Laureola), Маслиноподобно бясно дърво (Daphne oleoides) и Ниско бясно дърво (Daphne cneorum) е разпространен единствено във Врачанската планина и Средни Родопи. Усилията на специалистите са насочени към запазването на редките и застрашени растителни видове, някои от които са:

- Снежно кокиче (Galanthus nivalis)

- Влакнеста жълтуга (Genista pilosa)

- Недоразвит лимодорум (Limodorum abortivum)

- Пеперудовиден салеп (Orchis papilionaceae)

- Горска съсънка (Anemone sylvestris)

- Витошки божур (Trolius europaeus)

- Седефче (Ruta graveolens)

- Рохелова каменоломка (Saxifraga marginata)