A Serra da Canastra encontra-se em uma região de transição, entre Mata Atlântica e Cerrado, apresentando uma vegetação muito variada, que inclui diversos tipos de campos, como campos rupestres (gramíneas + arbustos + rochas), campos limpos (vegetação rasteira), campos sujos (gramíneas e arbustos). O cerrado brasileiro, também conhecido como Floresta Invertida, é caracterizado por árvores de pequeno e médio porte, de cascas grossas e, troncos e galhos retorcidos, de raízes muito longas (por isso chamada invertida), bem adaptadas ao solo excasso em nutrientes e resistentes à seca e ao fogo natural. O Cerrado pode se diferenciar também entre cerrado ralo (Stricto sensu), cerrado denso (Cerradão), cerrado rupestre. Pode-se encontrar também no Parque trechos de Floresta Mesófila (transição entre espécies hidromórficas e xeromórficas), Mata paludosa (solo encharcado) e Mata de encosta (influência do Atlântico por ser encontrado na face sul). É possível observar grandes variaçãoes da vegetação em cada local do Parque e em seu entorno, influenciados tanto pelas altitudes quanto pela composição do solo. A ausência de vegetação de grande porte e os contrastes do relevo formam imensas vistas panorâmicas, onde a paisagem exibe, no detalhe, imensos canteiros de flores. Pesquisas em sua vegetação já catalogaram aproximadamente 1000 espécies, sendo 40 delas endêmicas (encontradas apenas no parque).