ในเขตอุทยานแห่งชาติดอยภูนาง สามารถ จำแนกชนิดป่าได้เป็น 4 ประเภท คือ

(1) ป่าดิบชื้น มีประมาณร้อยละ 20 ของพื้นที่ พบตามหุบเขา ริมห้วยและบนภูเขา ได้แก่ ห้วยแม่ผง ห้วยแม่ปั๋ง ห้วยแม่จั๊วะ ประกอบไปด้วยต้นไม้ที่สำคัญ และมีคุณค่าทางเศรษฐกิจ เช่น ไม้ยาง ตะเคียน มะม่วงป่า มะยม ไม้พื้นล่าง เช่น ไผ่ผง ไผ่หก หวาย เถาวัลย์

(2) ป่าดิบเขา มีประมาณร้อยละ 10 ของพื้นที่ พบเห็นตามสันเขาหรือภูเขาที่มีความสูงจากระดับน้ำทะเลปานกลางตั้งแต่ 1,000 เมตรขึ้นไป โดยจะปะปนอยู่ตามป่าเบญจพรรณ พบมากบริเวณดอยภูนาง ดอยหลวง ดอยประตูผา ประกอบด้วยพันธุ์ไม้ประเภทต่างๆ เช่น กอข้าว ก่อตาหมู ก่อแป้น สนสามใบ ไม้พื้นล่าง เช่น ผักกูด กล้วยไม้ดิน

(3) ป่าเต็งรัง มีประมาณร้อยละ 30 ของพื้นที่ มีลักษณะเป็นป่าโปร่ง ลักษณะดินเป็นดินร่วนปนทราย หรือดินลูกรัง ความอุดมสมบูรณ์มีน้อย มีไฟป่าเกิดขึ้นในฤดูแล้ง จะพบเห็นได้ตามพื้นที่ราบหรือค่อนข้างราบติดภูเขา ได้แก่ ห้วยสระ ห้วยสิงห์ ห้วยระวาง ห้วยหมุ้น ห้วยขิง ห้วยขาม พันธุ์ไม้ที่สำคัญ เช่น เต็ง รัง พลวง กราด พะยอม ติ้ว ตะแบกเลือด รกฟ้า ไม้พื้นล่าง ได้แก่ หญ้าแพรก

(4) ป่าเบญจพรรณมีประมาณร้อยละ 40 ของพื้นที่ มีลักษณะเป็นป่าโปร่ง ประกอบด้วยต้นไม้ขนาดเล็กหลายชนิด บางแห่งมีไผ่ขึ้นผสมกระจัดกระจาย ดินเป็นดินร่วนปนทราย ในฤดูแล้งมักเกิดไฟไหม้ทุกปี พบมากในบริเวณห้วยหลักปัน ห้วยละมัย ดอยหลวง ดอยผาตั้ง และดอยขุนน้ำปี้ ไม้ที่พบ เช่น สัก ประดู่ แดง มะค่า ตะแบกใหญ่ ชิงชัน ตีนนก ตะคร้อ ไม้พื้นล่าง เช่น ไผ่บง ไผ่ซาง ไผ่ไร่