由於海拔高低直接影響植物的分佈，因此，大甲溪中上游兩岸的高山區，長有許多珍貴的原生植群，如肖楠、楓香、台灣紅豆杉、台灣五葉松等數十種，即使下游的出海口也有珍稀的紅樹林、雲林莞草、大安水簑衣等國寶級水生植物。
海拔三千公尺以上的亞高山針葉林帶，樹木種類單純，以鐵杉、冷杉、玉山圓柏為主，林下灌叢植物則為箭竹、台灣小薜、台灣蔾蘆、高山兔兒風，二千五百公尺至三千公尺屬冷溫帶針葉林帶樹種，以冷杉、鐵杉、台灣二葉松、台灣雲杉、刺柏為主，下層植被有箭竹、台灣繡線菊、冬青、台灣百合，二千公尺 至二千五百公尺係針闊葉混淆林相，樹種較複雜，包括台灣葉葉松、威氏帝杉、紅檜、台灣杉、華山杉、台灣赤楊、昆蘭樹、高山櫟、台灣紅榨槭，林下以台灣藜蘆，玉山石竹、鱗毛蕨類為多，二千公尺以下地區主要植物有赤楊、青楓、栓皮櫟、楊梅、山櫻花等。