鹞落坪保护区森林植被属于北亚热带落叶-常绿阔叶混交林带的组成部分 。保护区的植物区系属于泛北极植物区、中国-日本森林植物亚区的华东区，是华中、西南、华北、东北及华南植物与华东植物区系的渗透、过渡和交汇地带，植物区系复杂，植物种类繁多。据初步调查，这里有高等维管束植物2000余种，占安徽省总种数的2/3；有野生种子植物134科，590属，1428种。其中有2种为已知仅分布于日本九州岛的中国地理分布新纪录，有3属31种、3变种为安徽省植物地理分布新纪录。虽然保护区面积还不到全省国土面积的万分之八点八，但全省高等维管束植物种类的2/3都可以在这里找到，可谓大别山区一个宝贵的植物物种基因库。 

    保护区有国家首批公布重点保护的珍稀濒危野生植物23种，如：大别山五针松、金钱松、香果树、领春木、天女花、银杏、厚朴、凹叶厚朴、连香树、杜仲、白辛树、天目木姜子、黄山木兰、黄山花楸、紫茎、短萼黄连、八角莲、天麻、野大豆、青檀、天竺桂、榧树、巴山榧树等。区内还有国内少见、大面积集中分布的小叶黄杨林、多枝杜鹃林，还有呈块分布的香果树、领春木群落。

    保护区地质历史古老，由于受第四纪冰川影响不大，因此成为许多古老植物的避难所之一，保存了大批古老孑遗植物及系统演化上原始或孤立的科、属。在本区被子植物中，单型科有4个，即杜仲科、大血藤科、透骨草科和银杏科；有世界性单型属29个，如连香树属、香果树属、杜仲属等；有世界性少型属78个，如领春木属、华箬竹属、大百合属等。此外区内还分布有相当丰富的古老孑遗物，如银杏、领春木、连香树、金钱松、三尖杉、米心水青冈、杜仲、青皮木等。

    这里也是一些进化中的植物繁衍的场所，形成了一批地方特有植物，如大别山五针松、多枝杜鹃、长梗胡秃子、鹞落坪半夏、大别山冬青、美丽鼠尾草等数十种植物的模式标本均采自本区。 这里还分布有安徽特有植物和中国特有植物14属，如安徽槭、安徽碎米、安徽贝母、金钱松属、杜仲属、青檀属、独花兰等。因此鹞落坪保护区被专家一致誉为是我国不可多得的植物物种宝库。