Najznačajniji fenomen Parka prirode Medvednica su šume koje prekrivaju 81% površine parka. Na rubnim područjima se na nešto većim površinama prostiru travnjaci koji su unutar šumskog kompleksa Medvednice rijetki.

Biljni pokrov Medvednice najvećim dijelom predstavljaju prirodne i očuvane šume. Zbog razvedenosti reljefa, raznovrsnih geoloških podloga i tipova tala ovdje se pojavljuje čak 12 šumskih zajednica, koje pokazuju izrazitu zonaciju, tj. raspodjelu tipova ovisno o nadmorskoj visini i ekspoziciji.

Brežuljke u podnožju pokriva šuma hrasta kitnjaka i običnog graba, čineći prsten oko čitave planine. Na blagim padinama iznad 300 m raste šuma hrasta kitnjaka i pitomog kestena, tijekom jeseni vrlo posjećena radi sabiranja kestena. Na toplim, jugu izloženim grebenima pojavljuje se šuma hrasta kitnjaka s runjikom. Iznad kitnjakovih šuma nastavljaju se bukove šume koje prekrivaju najveći dio Medvednice: bukova šuma s bekicom jednoličnog sastava te ilirska brdska bukova šuma s mrtvom koprivom, znatno bogatija vrstama. Iznad 800 m pojavljuje se prepoznatljiva panonska šuma bukve i jele. U vlažnim, hladnim uvalama vršnog pojasa mjestimično se pojavljuje šuma gorskog javora i običnog jasena. Zanimljiva je i reliktna šuma lipe i tise koja raste na vapnenačkoj podlozi na samo nekoliko lokaliteta (Horvatove stube, Lipa-Rog), a bogata je rijetkim i termofilnim vrstama. Na južnim padinama na karbonatnoj podlozi dolazi termofilna šuma hrasta medunca i crnog graba te šuma hrasta kitnjaka s crnim grahorom. Uz veće vodotoke u podnožju raste šuma crne johe s dugoklasim šašem, a osobitost je ovog brdskog područja tipična nizinska šuma hrasta lužnjaka i običnog graba koja raste u parku oko dvorca Golubovec.

Upravo zbog raznolikosti šuma na Medvednici 1963. godine proglašeno je 8 posebnih rezervata šumske vegetacije.
Bukva čini najzastupljeniju vrstu drveća na Medvednici a to je ujedno i najprilagodljivija vrsta koju možemo zateći na svim nadmorskim visinama, od podnožja pa do vrha. Od njezina drveta izrađuje se namještaj i brojni drugi korisni predmeti, a često su se u bukove šume tjerale svinje da se nahrane njezinim izdašnim plodovima – bukvicama. U sklopu Parka prirode nekoliko je zaista lijepih lokaliteta brdske bukove šume: šumski rezervati Mikulić potok – Vrabečka gora i Pušinjak – Gorščica.

Zanimljivosti
BUKVA – simbol moći i bogatstva

U prošlosti je zauzimala znakovito mjesto u mitologiji mnogih naroda.
U Galiji i na Pirinejima Fagus je bio bog svih bukovih stabala. U grčkoj mitologiji posvećena je vrhovnom bogu Zeusu. U našim krajevima vjerovalo se da se u zelenim bukovim grančicama rađaju vile.
Stari Slaveni smatrali su da bukva koja raste u blizini kuće čuva od uroka.
Na dan sv. Ante Padovanskog u Italiji postojao je običaj prigodom vjenčanja ili rođenja djeteta napraviti simbolično vjenčanje stabla bukve s grančicama bora.
Ukoliko netko sanja bukovu šumu dobiti će neočekivani dobitak.
Prvi rukopisi bili su napisani na tankim pločicama bukovine, otuda na njemačkom naziv za knjigu buch, a u engleskom book.
Bukva je simbol Danske.
U Makedoniji se od bukve izrađuje tradicionalno glazbalo, bubanj koji nazivaju tapan.
List bukve bogat je C vitaminom.