Najcenniejsze walory przyrodnicze na obszarze parku związane są z dolinami rzek. Warunkują one powstanie dogodnych siedlisk odpowiednich dla wielu rzadkich gatunków roślin i zwierząt. Wszystkie partie dolin charakteryzują się mozaikowością pokrycia: łąki przeplatają się z roślinnością nadrzeczną, wokół starorzeczy i torfowisk chłopskie lasy wcinają się nieregularnie w pola uprawne. Koło Burzenina (tzw. Góry Wapienne) dolina Warty urozmaicona jest wychodniami skał wapiennych, a w pobliżu Konopnicy głębokimi parowami śródpolnych strug. W miejscowości Wola Wężykowa oraz Kolonia Niechmirów, u podnóża skarpy doliny, znajdują się źródła pochodzenia krasowego.

Opuszczając doliny rzek widzimy, że rzeźba terenu PKMWiW jest raczej słabo urozmaicona. Wpływa to na mniejsze, niż w dolinach, zróżnicowanie siedlisk i szaty roślinnej. Lasy w parku stanowią niespełna 25% ogólnej powierzchni i są to przeważnie sztucznie wprowadzone zbiorowiska borowe. Zespoły dobrze wykształconych siedlisk naturalnych borów bagiennych, olsów, łęgów i grądów zachowały się na ogół w niewielkich fragmentach. W lasach pomiędzy Szynkielowm a Konopnicą znajdują się wysokie, do 20 m, wydmy.

Na terenie Parku Krajobrazowego Międzyrzecza Warty i Widawki stwierdzono występowanie ponad 600 gatunków roślin naczyniowych. We florze parku reprezentowane są różnorodne grupy siedliskowe, co pozostaje w ścisłym związku z charakterem roślinności tego obszaru. Oprócz gatunków lasów liściastych, mieszanych i borowych, liczne są tu rośliny związane z torfowiskami, wilgotnymi łąkami, szuwarami, wodami oraz innymi siedliskami podtopionymi, przynajmniej okresowo. W niektórych punktach parku istotnym elementem jego flory są także gatunki kserotermiczne.

Flora parku jest niezbyt bogata w gatunki chronione ale dość bogata w rzadkie i interesujące z wybranych grup siedliskowych, głównie rośliny hydro- i higrofilne, a więc te, które związane są z wszelkimi siedliskami wodnymi, nawodnymi i bagiennymi.

Dość liczną grupę stanowią też gatunki kserotermiczne i w różnym stopniu ciepłolubne, które spotyka się w miejscach, gdzie występują margle wapienne lub żwirowe pagórki morenowe. 

Na obszarze parku odkryto dotychczas ok. 60 gatunków roślin chronionych, w tym 30 poddanych jest ochronie ścisłej. Rośliny podlegające ochronie ścisłej: orlik pospolity, dziewięćsił bezłodygowy, goździk pyszny, aster gawędka, dzwonek boloński i syberyjski, rosiczka długolistna i okrągłolistna, kruszczyk szerokolistny i błotny, kosaciec syberyjski, lilia złotogłów, widłak jałowcowaty, goździsty i widłak torfowy, bagno zwyczajne, paprotka zwyczajna, grzybienie północne, storczyk krwisty, szerokolistny i męski, sasanka łąkowa, pływacz średni i drobny. Rośliny naczyniowe podlegające ochronie częściowej to m.in.: kopytnik pospolity, konwalia majowa, kocanki piaskowe, bluszcz pospolity, bobrek trójlistkowy, pierwiosnka wyniosła i lekarska, grążel żółty oraz kalina koralowa. 

Rośliny rzadkie w skali kraju są grupą liczniejszą i stanowią ok. 25% całej flory parku. Najliczniejszymi wśród nich są gatunki muraw kserotermicznych i ciepłolubnych okrajków, m.in.: czyściec kosmaty, ostrożeń krótkołodygowy, koniczyna dwukłosowa i długokłosowa, pajęcznica gałęzista. Liczną grupę stanowią rośliny wodne i nadwodne: rzęsa garbata, wolffia bezkorzeniowa, jeżogłówka najmniejsza, czermień błotna, zachylnik błotny, jaskier wielki, strzałka wodna. Wśród roślin torfowiskowych na szczególną uwagę zasługują: modrzewnica zwyczajna, wełnianka pochwowata i przygiełka biała. W lasach spotyka się m.in.: wężymorda niskiego, kokorycz pełną i wątłą, piżmaczka wiosennego oraz grzyba - sromotnika bezwstydnego. Na łąkach o różnym stopniu uwilgotnienia rośnie rdest wężownik, przetacznik długolistny, trzęślica modra.