Основу растительного покрова республики слагают виды бореального, неморального и понтического флорогенетических комплексов. Также во флоре заметно участие элементов восточного (уральского и сибирского) и юго-восточного (восточноевропейско-казахстанского) происхождения.
Хвойные вечнозеленые леса региона представлены елью обыкновенной (Picea abies), пихтой сибирской (Abies sibirica) и сосной обыкновенной (Pinus sylvestris). Наиболее распространенными лесами в настоящее время являются смешанные леса с преобладанием мелколиственных пород. Основными породами в таких лесах являются осина (Populus tremula), береза повислая (Betula pendula), липа мелколистная (Tilia cordata). Меньшие площади занимают, соответственно, смешанные леса с присутствием широколиственных пород (широколиственных пород менее 30%) и широколиственные леса (широколиственных пород более 30%). Среди широколиственных пород наибольшее распространение получил дуб черешчатый (Quercus robur). Незначительная часть приходится на леса, сложенные мелколиственными породами деревьев. В подавляющем большинстве лесных массивов, которые, как правило, имеют небольшие размеры, преобладают древостой молодого возраста.
Территориально массивы хвойных лесов, являясь южной границей зоны тайги, расположены в Заволжье. Они представляют собой елово-пихтовые и сосновые леса, в состав которых нередко входят мелколиственные и широколиственные породы. Южнее на территории региона располагаются лиственные леса, важной формацией в которых являются дубовые леса. Они встречаются практически во всех районах Республики Татарстан, уменьшаясь по направлению на восток. В Предволжье незначительное количество лесов, преимущественно лиственных, с присутствием дуба. В северо-западной части расположены крупные массивы смешанных лесов. В волжско-вятско-камских водоразделах распространены елово-пихтовые породы с большой примесью лиственных. Южная половина Республики Татарстан лежит в пределах лесостепной зоны. В настоящее время степные участки в регионе встречаются лишь на водоразделах юго-востока Закамья, сложенных коренными пермскими породами (мергелями, мергелистыми песчаниками и глинами), близко подходящими к дневной поверхности (мощность почвенного слоя не более 15-20 см), что затрудняет распашку, а также на крутых склонах водоразделов, обращенных в большинстве случаев на юг, юго-восток, юго-запад.
Значительное место в современном растительном покрове Татарстана занимают агрофитоценозы, при этом около 91% из них приходится на пашни. Оставшуюся площадь занимают сенокосы и пастбища. Основу посевных площадей составляют посевы зерновых культур, наибольшее значение из которых имеют пшеница (Triticum), рожь (Secale cereale) и ячмень (Hordeum vulgare). В меньшей степени поля заняты под овсом (Avena sativa), гречихой (Fagopyrum) и горохом (Pisum sativum). Среди технических культур наибольшее значение имеют такие кормовые культуры, как кукуруза (Zea mays) на силос и зимний корм, картофель (Solanum tuberosum) и сахарная свекла (Beta vulgaris). По нарушенным территориям широко распространены группировки сорных растений.
В Республике Татарстан получили распространение травянистые сообщества суходольных и остепненных злаково-разнотравных лугов. Пойменные луга в виде небольших участков характерны преимущественно для долин малых рек. Луга носят вторичный характер: они возникли на месте уничтоженных лесов и поддерживаются путем сенокошения и выпаса скота. В южных районах Татарстана фрагментарно встречаются заросли степных кустарников, также имеющих вторичный характер, основными видами которых являются вишня кустарниковая (Cerasus fruticosa), миндаль степной (Amygdalus nana), спирея городчатая (Spiraea crenata). На крутых склонах южной экспозиции здесь сохранились фрагменты степных сообществ, из которых так называемые каменистые степи содержат в своем составе ряд видов-реликтов: хвойник двухколосковый (Ephedra distachya), кохия простертая (Kochia prostrata), курчавка кустарниковая (Atraphaxis frutescens). К засоленным местообитаниям приурочены очень небольшие по площади сообщества галофитной растительности: млечник приморский (Glaux maritima), солерос солончаковый (Salicornia perennans) и др.
С водоемами и водотоками связана водная и околоводная растительность. Ее основные площади приурочены к Куйбышевскому и Нижнекамскому водохранилищам, где из околоводной растительности наибольшее распространение имеют сообщества рогоза узколистного (Typha angustifolia) и тростника обыкновенного (Phragmites australis). В составе околоводной растительности водохранилищ и озер также значительна роль сообществ манника большого (Glyceria maxima), болотницы болотной (Eleocharis palustris) и видов рода осок (Сагех), в составе водной растительности - роголистник темно-зеленый (Ceratophyllum demersum), элодея канадская (Elodea canadensis), кубышка желтая (Nuphar lutea) и видов рода рдестов (Potamogeton).