Le parc national des Hautes-Terres-du-Cap-Breton abrite 78 plantes vasculaires rares, y compris des espèces boréales et arctiques-alpines isolées (plantes séparées du reste de leur aire de répartition en Amérique du Nord), et des espèces endémiques du nord-est de l'Amérique du Nord (plantes se trouvant seulement dans le nord-est des États-Unis et au Canada).

Les plantes rares poussent dans des habitats particuliers du parc. On trouve certaines espèces dans des habitats dont le substrat est instable, la température de l'air est basse et l'humidité élevée, ce qui convient aux espèces de plantes adaptées au froid. Les espèces boréales et arctiques-alpines isolées sont des plantes qui se sont propagées immédiatement après la dernière époque glaciaire, mais leur aire de répartition est maintenant limitée. À mesure que le climat s'est réchauffé, ces plantes ont survécu seulement dans les endroits propices, comme les régions froides ou les promontoires côtiers, le plateau, ainsi que les ravins profonds ou les falaises ombragées.

Le parc abrite également 29 espèces de mousses et de bryophytes rares.