В растительном покрове округа прослеживается классически выраженная зональность. В арктической тундре на побережье Карского моря растительность, представлена главным образом кустистыми лишайниками, зелеными мхами и осоками. Южнее простирается мохово-лишайниковая тундра с мелкими кустарниками и карликовой березы и ивы. Еще южнее растительность становится богаче. Ивняковые и ольховые заросли в долинах рек уже достигают высоты трех метров. По поймам рек и многочисленным оврагам проникают вплоть до заливов Карского моря разнотравные луга. Типичная мохово-лишайниковая тундра летом отличается обилием трав, ягод.
Между тундрой и тайгой, с запада на восток, шириной 15-200 км располагается зона лесотундры. Тундровая растительность здесь чередуется с деревьями лиственницы, ели и березы. Здесь преобладает редколесье, деревья растут медленно, отличаются низкорослостью.
Зона тундры включает в себя арктическую, типичную (мохово-лишайниковую) и южную подзоны. Её границы совпадают с очертаниями трёх крупных полуостровов: Ямал, Гыданский и Тазовский. Основной диагностический признак арктических тундр - отсутствие кустарников (в первую очередь карликовой берёзки) и пространственное сочетание тундровых сообществ с участками оголённого грунта. Эти пятнистые тундры занимают на севере Ямала до 20-30% площади. В подзоне типичных тундр наряду с арктическими элементами флоры (осока мечелистная, дриада точечная, ива ползучая) распространены бореальные виды: багульник болотный, сабельник болотный, кровохлёбка лекарственная, седмичник европейский, осока шнурокорневая. Основу мохового покрова в них составляют зелёные мхи. Подзона южных тундр характеризуется распространением в северной части низкорослых стелющихся кустарников (берёзки карликовой, ивы сизой, филиколистной и мохнатой). В речных долинах всей тундровой зоны развиты мёрзлые болота (осоково-гипновые и лишайниково-моховые с кустарничками), ивняки и ольховники, а по склонам - заросли ерника. Участки злаковых и осоковых лугов занимают незначительные площади. На побережье Карского моря распространены северные приморские заливные луга (тампы) с преобладанием осоки редко-цветной и галечной, вейника щучковидного, дюпонции Фишера, валодеи красноватой.
Согласно исследованиям микологов важное место в природе Арктики и Субарктики занимают грибы, ответственные за биологическое разложение растительных остатков, отходов жизнедеятельности человека. На настоящий момент на территории округа известно около 1 000 видов грибов, не считая микроскопических.