鼎湖山擁有豐富的植物多樣性，包括野生高等植物1993種和栽培植物564種，總計約2500多種植物。這些植物中，有23種被列為國家重點保護野生植物，包括一些珍稀瀕危植物。鼎湖山內設有專類植物園，如珍稀瀕危植物園、華南杜鵑園、竹園和茶果園，其中珍稀瀕危植物園保護了95種珍稀瀕危植物，華南杜鵑園內有23種杜鵑花屬植物，竹園內有18種竹亞科植物，茶果園內有13種茶樹。
此外，鼎湖山還擁有多種藥用植物，如巴戟、肉桂、何首烏等中藥材，以及一些具有特定藥用價值的植物，如紫花杜鵑和甘木通。鼎湖山的植物資源不僅為動物提供了充足的食源和良好的棲息環境，還為科學研究提供了寶貴的材料。