汗马保护区共有种子植物62科224属512种（包含种下分类单位，下同），分别占大兴安岭种子植物总数的68.13%、54.37%和40.35%。其中，裸子植物2科4属5种，双子叶植物47科174属404种，单子叶植物13科46属103种。

按科内所含属的数量排列，结果如图1所示。在图1中，数字表示属数，所含属数排名前三的依次为菊科（Compositae）28属、蔷薇科（Rosaceae）17属以及禾本科（Gramineae）15属；荨麻科（Urticaceae）等28科仅有1属。

按科内所含种数进行划分：1）大科是指含21种以上的科，共6科，具体包括菊科（Compositae）65种、毛茛科（Ranunculaceae）45种、蔷薇科（Rosaceae）39种、莎草科（Cyperaceae）33种、禾本科（Gramineae）27种以及伞形科（Umbellifecae）23种，合计232种；2）较大科是指包含11~20种的科，共9科，具体包括杨柳科（Salicaceae）19种、豆科（Leguminosae）16种、石竹科（Caryophyllaceae）16种、蓼科（Polygonaceae）16种、百合科（Liliaceae）14种、十字花科（Brassicaceae）12种以及玄参科（Scrophulariaceae）、唇形科（Labiatae）、虎耳草科（Saxifragaceae）各11种，合计128种；3）中型科是指包括6~10种的科，共9科，具体包括杜鹃花科（Ericaceae）10种、报春花科（Primulaceae）9种、茜草科（Rubiaceae）9种、桔梗科（Campanulaceae）8种、桦木科（Betulaceae）7种、景天科（Crassulaceae）7种、兰科（Orchidaceae）7种、罂粟科（Papaveraceae）6种、鸢尾科（Iridaceae）6种，合计69种；4）小型科是指包括2~5种的科，共有23科，即松科（Pinaceae）3种、鹿蹄草科（Pyrolaceae）4种、龙胆科（Gentianaceae）5种、花荵科（Polemoniaceae）2种等，合计68种；5）单种科共15科，包括芍药科（Paeoniaceae）、远志科（Polygalaceae）、凤仙花科（Balsaminaceae）、鼠李科（Rhamnaceae）、瑞香科（Thymelaeaceae）等。不同级别科所占比例见表1。

保护区共有224个属，按属内所含的种数划分，单种属有116属116种，占总属数的51.79%，占总种数的22.66%，包括落叶松属（Larix）、刺柏属（Juniperus）、圆柏属（Sabina）、钻天柳属（Chosenia）等；10种以上的大属共有5属76种，包括苔草属（Carex）23种、柳属（Salix）16种、毛茛属（Ranunculus）14种、蒿属（Artemisia）12种、蓼属（Polygonum）11种；含有5~9种的中型属有19属116种，包括委陵菜属（Potentilla）9种、繁缕属（Stellaria）7种、风毛菊属（Saussurea）6种等；含有2~4种的寡属84属204种，包括绣线菊属（Spiraea）4种、松属（Pinus）2种等（表2）。