全市植物资源丰富。天然分布和引种的乔灌木树种有75科、195属、630多种(包括变种),其中松科24种,壳斗科33种,其种群数量占居首位;豆科和蔷薇科树种属、种最多。本区树种资源特点:一是兼有南北两个气候带的树种。如油桐、柑桔、茶、油茶、棕榈等是典型的亚热带树种;马尾松、杉木、柏木、无花果、桉树、乌桕、枇杷、连香树、领春木、珙桐、水青树、粗糠柴、香果树、栀子、七叶树、鹅掌楸、厚朴、杜仲、红豆树、紫茎、毛叶山洞子、檬子树、瘿椒树、白辛树、矩圆叶椴树等中亚热带的优势建群树种,在本区均有分布。二是具有多种植物区系成分的树种。其中,中国——日本植物区系的树种,主要有银杏、杉木、粗榧、铁杉、侧柏、柏木、桧等,以及栲、栎、栗、樟、楠、桦、楝、椴、槭、木兰、珙桐、漆林等科、属的树种;北美植物区系的树种,主要有山核桃、檫木、鹅掌楸等;马来西亚植物区系的树种主要有桑科、苏木科、梧桐科、夹竹桃科、棕榈科、大戟科等;华中植物区系的树种主要有刺栎、岩栎、冬青、黄杨、异脉卫矛、领春木、水青树、厚朴、枫香、枫杨、金钱槭、山桐子、油杉、铁杉、红桦、八角枫等;华西植物区系的树种主要有华山松、锐齿栎、铁橿、峨嵋蔷薇、大灯台等;华北植物区系树种主要有油松、辽东栎、坚桦、槲栎等优势树种及伴生树种毛樱桃、花椒、枝子等。三是有三、四纪古老树种。如第三纪孑遗树种—银杏、鹅掌楸,以及珙桐、连香树、杜仲、黄连木、黑枣、白腊树、构树、山胡桃、紫荆、马甲子、酸枣等古老的树种。
全市分布国家和省重点保护的野生珍稀树种57种,其中国家一级保护的7种(苏铁、银杏、水杉、珙桐、光叶珙桐、红豆杉、南方红豆杉),国家二级保护的20种(秦岭冷杉、太白红杉、大果青扦、巴山榧树、榉树、长序榆、连香树、鹅掌楸、厚朴、凹叶厚朴、水青树、油樟、香樟、楠木、红豆树、川黄檗、喜树、水曲柳、香果树、红椿),陕西省重点保护的30种。
全市共有古树名木1653株。主要树种有柏木、银杏、桂花、黄连木、铁坚杉、皂荚、侧柏、七叶树、枫杨、栎类、朴树、圆柏、白皮松等50余种。在征集的古树名木中,树龄在500年以上的264株,占16%;树龄在300~499年的为430株,占26%;树龄在100~299年的为951株,占57.5%;名木为8株,占0.5%。
全市主要的经济林特、林化产品种类有:黑木耳、香菇、生漆、核桃、板栗、油桐、天麻、油桐、栓皮、黄连木、杜仲、厚朴、茶叶、山茱萸等。
汉中素有“生物基因库”和“天然药库”之称,是全国中药材的传统主产地之一和汉江流域历史上中药材的重要集散地。市域内共有药用植物资源1600余种,药用动物资源250种,名列陕西第一,位居全国地(市)第二。其中最具发展潜力的品种有49个,分布在231个乡镇,总面积132.45万亩,年产中药材6825万公斤,产值5.6亿元。其中地道、品优、量大的主要有:天麻、猪苓、山茱萸、杜仲、银杏、附子、元胡、西洋参、黄连、参叶、党参、白芍、厚朴、大黄、川乌、黄姜等。
汉中不仅是天麻的原产地,也是全国野生变家栽技术的发源地。全市培植天麻230万窝,年产量20万公斤,占全国46%以上,其天麻素含量高达1.5%,比国家药典0.92%高出63%。汉中天麻的生产曾一度主导着全国价格的升降。
猪苓是国家列出的42种资源濒临枯竭的中药材品种之一,汉中是全国最大的猪苓野生资源分布区,并是全国最大的产地。目前全市约有20万窝家栽猪苓,并具有猪苓人工栽培的领先技术,林药间作,成熟期由5年可缩短到3年。
汉中杜仲以其优良的质地和产出量,历来为中药材行业称道。全市现有杜仲3.5亿株,仅略阳县就有1.2亿株,被原国家林业部命名为“杜仲之乡”。山茱萸约1000万株,产量为全国30%左右,质地十分优良。佛坪县是全国“山茱萸”三大产地之一,被原国家林业部命名为“山茱萸之乡”。汉中附子是全国两大主产区之一,全市最高年份种植保有量约5000亩,年出口19万公斤。同时,汉中也是国家西洋参三大产区之一,1985年从美国引种,在留坝试种一次成功。年保有面积1300亩左右。元胡以其品质和年产出量自70年代起一直稳居国内两大主产区之一,目前种植面积在万亩以上。川乌最高年份收购量达到150万公斤,占全国产量的66%。参叶是全国独一产地,畅销东南亚市场。