山西云顶山自然保护区位于吕梁山脉中段,有野生种子植物926种,隶属于391属、85科,其中裸子植物2科、4属、6种,被子植物83科、387属、920种(其中双子叶植物72科、311属、756种;单子叶植物11科、76属、164种)。种子植物属的区系成分复杂多样,以温带成分占绝对优势,温带属共275属,占总属数的82.08%。种子植物种的区系成分中,温带分布占绝对优势,达566种,占总种数的62.61%,中国特有分布次之,有306种,它们是构成云顶山自然保护区森林植被和灌丛植被的建群种和优势种的主要成分。经与有关山地植物区系和植被组成比较后得出,云顶山自然保护区与庞泉沟自然保护区具有较高的同质性和密切的联系,与五台山次之,而与中条山具有明显的差异。云顶山自然保护区有国家二级保护植物野大豆,还有山西省重点保护植物山西乌头、红景天和党参3种。