Este Parque protege un área pre-cordillerana en torno al nacimiento del Río Malleco, y debido a los sistemas hídricos, como también a la topografía existente en el Parque, existe una variada gama de vegetación, desde bosques de araucaria - lenga en zonas altas, asociaciones de coihue-raulí y roble en altitudes intermedias, a especies como el ñirre, tineo, olivillo y tepa, en las partes más bajas. El sotobosque esta compuesto por especies como el guindo santo, notro, quila, colihue, chilco, canelo andino y radal enano, entre otras. Variadas especies de orquídeas, como también añañucas, alstroemerias, clavel de campo, quinchamalí y violetas. Otra formación vegetacional interesante, presente al interior del Parque, son las praderas altoandinas presentes en el sector los Pardos de Mesacura, conformada por especies conocidas como “coirón” (Festuca sp.).
