La diversidad de microclimas determina para el AMEN, una amplia distribución de ecosistemas y formaciones vegetales que va desde la vegetación gramínea en los límites de la Orinoquia hasta los bosques inundables del río Guayabero, pasando por los bosques de terraza (laderas), y diversidad de matorrales que descansan a lo largo y ancho de la Sierra de La Macarena y en las zonas aluviales como lo es Caño Cristales, Caño Cristalitos entre otros cauces relacionados, logrando determinar una composición florística estimada a cerca de 12 mil especies vegetales en toda el área del AMEN.
Aunque no existen estudios fitogeográficos e inventarios completos detallados debido a la condición del sistema montañoso en la Serranía y sus aledaños; se ha estimado en 1.568 especies,711 géneros,172 familias de plantas vasculares, 144 especies de criptógamas y familias de angiospermas con 831 especies.
La vegetación del parque al extremo sur de la serranía consiste en sabana baja semidensa con bosque de galería, en cercanías al raudal, angosturas 1 y en desembocadura del rió Lozada, en el rió Guayabero. Separadas por esta, encontramos dos áreas; en el extremo sur al oriente y el occidente de la misma; sabana baja semidensa con alta densidad de arbustos ( esclerófilicos; resistente a las sequías veraniegas).
Sabana baja semidensa con dominancia de gramíneas, corredores de bosques espesos a lo largo de caños en el límite sur del parque sobre relieve montañoso y piedemonte de la Sierra. Cubriendo 4.579 ha del parque 0.7%. Sabana baja con presencia de bosque bajo medio semidenso, con alta densidad de arbustos y diversas palmas que crecen sobre paredes rocosas con cimas altas planas y escalones escarpados de la sierra. Cubriendo 6.726 ha ,1.1% del área del mismo.
Arbustos con vegetación herbácea y arbustiva que crece sobre la roca, con presencia de musgos, orquídeas, líquenes y helechos (vellozia tubifloras) con sabana media y suelo descubierto en afloramiento rocoso de la sierra. Bosque alto a medio denso estacionalmente inundable, crece sobre la planicie aluvial del río duda extendiéndose al occidente y oriente de la sierra.
Ocupando tres sectores de la Sierra de La Macarena; bosque bajo denso abierto con emergentes escasos ubicados en el extremo norte, afluente izquierdo del río duda, y en mayor extensión cubre el borde oriental de la sierra desde la parte central hasta su extremo sur.
Lo anterior es un resumen de la gran extensión y diversidad de vegetación que se encuentra en la serranía y en Caño Cristales; contando con especies de Flora endémica como; calymperes uleanum, connarus pertubatos, Hirtella edenophora, Hiertella maguirei, Anime asplundia rhodea, Gustavia macarenensis, Macarenia clavijera, cacho de venado Vellozia macarenensis, Piper echinovarium y Licania lasseri; especies representativas de alto valor y significado para la región de La Macarena.