Згідно геоботанічного районування територія НПП відноситься до Східнополіського округу, який займає знижену південно-західну частину Середньоросійської височини.
Рослинний покрив НПП, відображаючи основні поліські риси, має свої особливості, пов`язані з розміщенням регіону на східній межі Українського Полісся. Природна рослинність не зазнала значних змін в результаті діяльності людини. Ценотична різноманітність становить понад 50 рослинних асоціацій. Лісистість території НПП становить 38%, під луками зайнято 16% території, болотами – 1%, водоймами – 3%, сільськогосподарські угіддя –35%, під забудовами і дорогами – 7% території.
На території парку зростає 772 види. Переважна більшість судинних рослин складають покритонасінні (37,1%); судинні спорові та голонасінні відіграють незначну роль (2,9%), серед покритонасінних на однодольні доводиться 22,0%, та на дводольні – 78%.
Природно-географічні умови НПП (широка заплава Десни та її малих притоків, наявність вологих днищ ярів і балок), створює умови для поширення значної кількості видів лісово-болотної, лучної, лучно-болотної, болотної, прибережно-водної та водної груп, що свідчить про гідрофільний характер флори в цілому.
Раритетна компонента флори складає:
•18 видів, занесених до Червоної книги України (2009),
•13 видів, охоплених регіональною охороною (2000) та
• 3 види з Додатку І Бернської конвенції (водяний горіх плаваючий, сальвінія плаваюча та юрінея волошковидна)
• 3 види з Європейського Червоного списку (щавель український, глід український, козельці українські).
До Зеленої книги України занесено 10 формацій та груп асоціацій.
Види рослин на території Мезинського НПП,
які занесені до Червоної книги України (2009). 2023 р.
| №* | Видова назва | Поширення виду на території НПП |
| 1 | Цибуля ведмежа
(Allium ursinum L.) |
пн-сх. окол. х. Рихли, сх. окол. Великого лісу |
| 2 | Баранець звичайний
(Huperzia selago L.) |
пд. окол. с. Радичів |
| 3 | Любка зеленоквіткова
(Platanthera chlorantha Cust.) |
між сс. Радичів і Розлети, окол. с. Мезин |
| 4 | Любка дволиста
(Platantera bifolia (L.) Rich.) |
між сс. Радичів і Розлети, окол. с. Мезин |
| 5 | Гніздівка звичайна
(Neottia nidus-avis L.) |
«Рихлівська дача», лісовий заказник «Вишенська дача», пд. окол. х. Рихли, Великий ліс |
| 6 | Плавун щитолистий
(Nymphoides peltata O. Kuntze) |
пн. окол. с. Деснянське, пн окол. с. Радичів |
| 7 | Плаун річний
(Lycopodium annotinum L.) |
пн. окол. с. Мезин, пд. окол. с. Радичів |
| 8 | Сальвінія плаваюча
(Salvinia natans L.) |
заплавні озера окол. с. Черешеньки |
| 9 | Зозулині сльози яйцевидні
(Listera ovata L.) |
пд. окол. сс. Радичів, Деснянське,
«Рихлівська дача» |
| 10 | Зозулинець шоломоносний
(Orchis militaris L.) |
пд. окол. с. Радичів |
| 11 | Коручка чемерниковидна
(Epipactis helleborine L.) |
«Рихлівська дача» |
| 12 | Коручка темно-червона
(Epipactis atrorubens Schult.) |
окол. х. Рихли, окол. х. Великий ліс |
| 13 | Лілія лісова
(Lilium martagon L.) |
«Рихлівська дача», «Вишенська дача» |
| 14 | Пальчатокорінник м’ясочервоний
(Dactylorhiza incarnata L.) |
заболоч. діл. в окол. сіл Курилівка і Мезин |
| 15 | Пальчатокорінник травневий
(Dactylorhiza majalis (Rchb.) P. H. Hunt et Summerhayes s. l.) |
придеснянська част. окол. с. Курилівка,
с. Радичів, пд.-сх. окол. с. Вишеньки |
| 16 | Водяний горіх плаваючий
(Trapa natans L. s. l.) |
відр. р. Десна від пн. межі НПП
до пн. окол. с.Мезин |
| 17 | Сон розкритий
(Pulsatilla patens L.) |
пн. окол. с. Будище |
| 18 | Півники сибірські
(Iris sibirica L.) |
відр. запл. Десни біля пн. межі НПП
до окол. с. Вишеньки |