En el conjunto de la Cordillera del Tunari se presentan dos zonas fitogeográficas: la región de las laderas que corresponde a los valles y las montañas semiáridas de la cadena montañosa. La vegetación de la primera zona se caracteriza por un estrato arbóreo xerofítico, con las siguientes especies: el molle (Schinus molle), el algarrobo (Prosopis juliflora), el k’inhi (Acacia macracantha), la kishuara (Buddleja hypoleuca) y la thola (Baccharis dracunculifolia). La región de montaña comprende tierras del piso Altoandino Semihúmedo, caracterizado por pajonales de ladera y cinturones de árboles y arbustos en las áreas más bajas. Las especies más representativas son la kewiña (Polylepis besseri) y la kishuara de puna (Buddleja coriacea). Entre los bosquecillos de kewiña, destaca la subespecie Polylepsis besseri subtusalbida, exclusiva de la Cordillera del Tunari.
En la región de los valles el Parque Nacional Tunari presenta una vegetación de estrato arbóreo xérofítico con especies como el molle (Schinus molle), el algarrobo (Prosopis juli-flora), el k’inhi (Acacia macracantha), la kishuara (Buddleja hypoleuca) y la thola (Baccharis dracunculifolia).
La región de montaña comprende tierras del piso Altoandino Semihúmedo, que se caracterizan por los pajonales de laderas y cinturones de árboles y arbustos en las áreas más bajas. Entre las especies más representativas se encuentran la kewiña (Polylepis besseri) y la kishuara de puna (Buddleja coriacea). Entre los bosquecillos de kewiña, destaca la subespecie de Polylepis besseri subtusalbida, exclusiva de la cordillera del Tunari (SERNAP, 2001)
En el Mapa de Vegetación de Bolivia a escala 1: 250.000, realizado por Gonzalo Navarro Sánchez y Wanderley Ferreira, 2007, se realiza una descripción de las unidades de vegetación presentes en la región correspondiente al área protegida donde se encuentran especies de la puna y altiplano en unidades vegetacionales como pajonales altoandinos, humedales altoandinos, bofedales, bosques bajos y arbustos altimontanos, vegetación saxícola altimontana, entre otros.
No obstante, a la fecha no se cuenta con estudios biológicos a nivel del conjunto del Parque. Por lo tanto, para tener una visión más objetiva de la flora, es necesario realizar un inventario más preciso de la vegetación que existe en el PN Tunari.
Por otra parte, en la ladera Sur del Área existen bosques implantados de pinos y eucaliptos, trabajo de forestación realizado tanto para estabilizar las pendientes y zonas de torrenteras, como para mantener el equilibrio ambiental de los valles.
