Có thể nói các công trình nghiên cứu về thảm thực vật và đa dạng thực vật ở Vườn Quốc gia Xuân Sơn, huyện Tân Sơn, tỉnh Phú Thọ còn rất ít.
Để đánh giá đầy đủ về giá trị nguồn tài nguyên sinh vật và hệ sinh thái ở Vườn Quốc gia Xuân Sơn làm cơ sở cho công tác quản lý, bảo tồn đa dạng sinh học, các cơ quan chức năng tiến hành nghiên cứu hệ động, thực vật ở đây.
Năm 1990, Chi cục kiểm lâm Vĩnh Phúc phối hợp với phân viện Điều tra Quy hoạch rừng Tây Bắc đã tiến hành điều tra nghiên cứu khả thi thành lập khu bảo tồn thiên nhiên Xuân Sơn.
Năm 1992, Viện điều tra quy hoạch rừng đã thống kê được 314 loài thực vật bậc cao có mạch.
Điều tra sơ bộ tài nguyên động vật và thực vật khu bảo tồn thiên nhiên Xuân Sơn năm 1998, do chi cục kiểm lâm Phú Thọ, Phân viện điều tra quy hoạch rừng Tây Bắc, Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật và khoa Sinh - Đại học sư phạm Hà Nội thực hiện; đặc biệt giai đoạn 2000 – 2001, Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật đã tiến hành điều tra, đánh giá hiện trạng tài nguyên sinh vật tại khu bảo tồn thiên nhiên Xuân Sơn cho thấy, về thực vật ngành Hạt trần gặp 5 họ với 6 loài trong đó có 3 loài quý hiếm được ghi trong Sách đỏ Việt Nam (1996). Những cây cho gỗ trong ngành Hạt kín bước đầu đã thống kê được 130 loài, trong đó có những cây gỗ quý như Táu mật (Vatica tonkinensis A. Chev.), Trai (Garcinia fagraeoides A. Chev.), Sến mật (Madhuca pasquieri H. Lec) v.v.
Tháng 10 năm 2002, Trung tâm Tài nguyên Môi trường thuộc Viện Điều tra Quy hoạch rừng phối hợp với Ban quản lý VQG Xuân Sơn và Chi cục Kiểm lâm Phú Thọ tiếp tục tổ chức khảo sát đa dạng sinh vật ở khu vực này và thu được kết quả: thống kê được 726 loài thực vật bậc cao có mạch thuộc 475 chi và 134 họ.
Năm 2008, trong cuốn “Đa dạng sinh học và bảo tồn nguồn gen sinh vật tại Vườn Quốc gia Xuân Sơn, tỉnh Phú Thọ”, PGS.TS. Trần Minh Hợi và cộng sự đã xác định được 1.217 loài trong 180 họ, 680 chi. Trong đó có 40 loài đã được ghi trong Sách đỏ Việt Nam, phát hiện thêm một số loài mới bổ sung cho hệ thực vật Việt Nam. Đồng thời cũng thống kê và nghiên cứu một số nhóm cây tài nguyên
quan trọng của VQG: tài nguyên cây cho gỗ (202 loài); tài nguyên cây làm thuốc (665 loài); tài nguyên cây có hoa, làm cảnh và bóng mát (90 loài); tài nguyên cây rau và cây có quả ăn được (123 loài) v.v.