Растителният свят в ПП "Шуменско плато" е представен от 550 вида висши растения от 245 рода и 64 семейства. От тях 18 вида са включени в "Червената книга на България", а над 100 вида са лекарствени.

Обликът на растителността като цяло в природния парк се определя от екосистемите на дърветата и храстите. Те заемат почти 90 % от площта му. Основно значение имат смесените широколистни гори, в които преобладава келявия габър (Carpinus orientalis). Той съжителства с обикновен габър (Carpinus betulus), бук (Fagus silvatica), цер (Quercus cerris), клен (Acer campestre), ясен(Fraxinus excelsior), сребролистна липа (Tilia argentea) и др. Към коренната растителност на Шуменското плато принадлежи мизийския бук (Fagus silvatica moesiaca), който има значителна стойност и в ботаническо отношение. С цел съхраняване на този дървесен вид, през 1980 г. със заповед № 79 на КОПС е обявен резерват "Букака" - защитена територия с площ 62,6 ха.

Тревната покривка в гъстите и сенчести смесени гори е бедна. Преобладават видове с пролетен цъфтеж - кокиче (Galanthus nivalis), минзухар (Crocus), синчец(Scilla bifolia), циклама (Cyclamen coum) и др. По поляните и ливадите се среща голямо разнообразие от представители на сем. Житни (Poaceae), сем. Бобови(Fabaceae), сем. Брошови (Rubiaceae), сем. Звъникови (Hypericaceae), сем. Устоцветни (Lamiaceae) и др.

По-голямата част от тези видове са ценни за човека като лекарствени, декоративни и ароматни растения. Характерни за парка са и някои скални и степни видове растения.