Национальный парк "Алтын-Эмель" как особо охраняемая природная территория играет важную роль в сохранении генофонда редких растений, 31 из которых занесено в Красную книгу Казахстана:
1. Рябчик бледный* - Fritillaria pallidiflora Schrenk.
2. Тюльпан Альберта* - Тulipa alberti Regel.
3. Тюльпан Колпаковского* - Тulipa kolpakovskiana Regel.
4. Tюльпан короткотычиночный* - Тulipa brachystemon Regel.
5. Тополь сизолистый, туранга* - Populus pruinosa Schrenk.
6. Каркас кавказский, железное дерево* - Celtis caucasica Willd.
7. Ревень Виттрока* - Rheum wittrockii Lundstr.
8. Смолевка Муслима* - Silene muslimii N. Pavl.
9. Пион гибридный или степной* - Paeonia hybrida Pall.
10. Водосбор Виталия* - Aquilegia vitalii Gamajun.
11. Печеночница Фальконера* - Hepatica falconeri (Thoms) Steward.
12. Голосемянник алтайский* - Gymnospermium altaicum (Pall.) Spach.
13. Барбарис илийский* - Berberis iliensis M. Pop.
14. Строгановия стрелолистая* - Stroganovia sagittata Kar. Et Kir.
15. Золотой корень, родиола розовая* -Rhodiola rosea L.
16. Яблоня Сиверса* - Malus sieversii (Ledeb.) M. Roem.
17. Абрикос обыкновенный, урюк* - Armeniaca vulgaris Lam.
18. Чезнейя джунгарская* - Chesneya dshungarica Golosk.
19. Астрагал джимский* - Astragalus dshimensis Gontsch.
20. Цельнолистник джунгарский* - Haplophyllum dshungaricum Rubtz.
21. Прангос Гердера* - Prangos herderi (Regel) Herrnst. et Heyn.
22. Морковник скальный* - Silaus saxatilis Bajt.
23. Волосореберник Голоскокова* – Pilopleura goloskokovii (Korov.) M. Pimen.
24. Ферула илийская, илан* - Ferula iliensis Krasn. ex Korov.
25. Кермек Михельсона* - Limonium michelsonii Lincz.
26. Лепехиниелла Михаила* - Lepechiniella michaelis Golosk.
27. Жимолость илийская* - Lonicera iliensis Pojark.
28. Астеротамнус кустарниковый* - Asterothamnus fruticosus (Wikl.) Novopokr.
29. Плагиобазис васильковый* - Plagyobasis centauroides Schrenk.
30. Иридодиктиум Колпаковского* - Iridodictyum kolpakowskianum (Regel) Rodionenko
31. Шафран алатауский* - Сrocus alatavicus Regel et Semen.

Иридодиктиум Колпаковского* - Iridodictyum kolpakowskianum (Regel) Rodionenko. Назван ботаником Э.Л. Регелем в честь первого генерал-губернатора Семиречья Г.А. Колпаковского. Занесен в Красную книгу Казахстана.

Шафран алатауский* - Сrocus alatavicus Regel et Semen. Весенний эфемероид. Растет в степях и лессовых предгорьях. Занесен в Красную книгу Казахстана.

Тюльпан Колпаковского* - Тulipa kolpakowskiana Regel. Растет в степях и зарослях кустарников. Назван ботаником Э.Л. Регелем в честь первого генерал-губернатора Семиречья Г.А. Колпаковского. Занесен в Красную книгу Казахстана.

Тюльпан Альберта* - Тulipa alberti Regel. Растет на каменистых склонах низкогорий и в каменистых подгорных пустынях. Описан ботаником Э.Л. Регелем по образцам, собранным в горах Каратау его сыном Альбертом Регелем. Занесен в Красную книгу Казахстана.

Абрикос обыкновенный, урюк* - Armeniaca vulgaris Lam. Растет на каменистых склонах и в лиственных лесах, разводится в садах Семиречья. Занесен в Красную книгу Казахстана как вид с сокращающимся ареалом и численностью.

Каркас кавказский, железное дерево* - Celtis caucasica Willd. Растет на каменистых склонах и в долинах рек гор Шолак и Дегерес. Его древесина твердая, тонет в воде и не подвержена гниению, в прошлом использовалась для колес телег и орудий труда. Занесен в Красную книгу Казахстана.

Тополь сизолистый, туранга* - Populus pruinosa Schrenk. Растет по берегам рек и стариц, образует тугайные леса и редколесья. Одно из ландшафтных доминирующих растений долины реки Или. Занесен в Красную книгу Казахстана.
Реликты
Есть в национальном парке "Алтын-Эмель" и реликтовые растения, пережившие ледниковый период. Это астрагал джимский, ферула илийская и ландшафтное дерево нацпарка - туранга.

Астрагал джимский* - Astragalus dshimensis Gontsch. Растет на каменистых склонах и в ущельях, на высотах 1000–1400 м над уровнем моря. Малоизученный редкий реликт. Занесен в Красную книгу Казахстана.

Ферула илийская, илан* - Ferula iliensis Krasn. ex Korov. Широко используется в лечебных целях местным населением. Реликт находится под угрозой исчезновения из-за ограниченности и диффузности распространения и малочисленности популяции. Занесен в Красную книгу Казахстана.