Dựa trên điều kiện về khí hậu và khả năng sinh trưởng, phát triển của từng loài cây, vườn đa dạng sinh học ban đầu trồng 18 loài cây bao gồm: Bách xanh; Hoàng liên gai; Hoàng Liên ơ rô; Đỗ quyên; Hoàng đan; Pơ mu; Thông tre lá dài; Anh đào; Kim giao; Phong lá đỏ; Thông đỏ Hàn Quốc; Thông úc; Cây chắp tay; Vân sam; Thiết sam; Trắc bách diệp; Cây bình vôi; Cây thảo quả. Các loài cây được trồng với công dụng khác nhau cây làm thuốc, lẫy gỗ, tạo cảnh quan, dùng làm gia vị … mang lại nhiều giá trị trong cuộc sống của con người.
Tại vườn sinh học được trồng một số loại cây được lưu trong sách đỏ Việt Nam; Nghị định số 32/2006/NĐ – CP ngày 30/3/2006 của Chính phủ để hạn chế khai thác, sử dụng vì mục đích thương mại hay loài cây hiếm như: Bách xanh; Kim giao. Cây chắp tay; Vân sam đảm bảo mục đích xây dựng và bảo tồn thiên nhiên, bảo vệ sinh thái các loài thực vật quý hiếm của Vườn quốc gia Hoàng Liên phục vụ sự nghiệp bảo vệ môi trường và phát triển bền vững đất nước.