蕨类植物是地球上起源最古老、最神秘的维管植物，起源于泥盆纪早期，是研究地球生命历史的活化石。根据《中国植物志》英文版统计，全国记录蕨类植物2129种，云南大围山记录584种，物种数超过全国80%的省份，是全国同等面积中蕨类植物最丰富的区域。
披针莲座蕨 Angiopteris caudatiformis
（国家二级）-2014
七指蕨Helminthostachys zeylanica（国家二级）-2016
云南大围山地跨红河州的河口、屏边、个旧、蒙自四县市，被誉为“北回归线上的绿色明珠”，其特殊的地理环境，孕育了丰富的植物资源，是我国植物种类最为丰富的自然保护区之一。2013年至2020年，研究人员经过多次调查，补充了大围山蕨类植物前期研究中的薄弱和空白区域，在2011年综合科学研究的基础上新增了1科8属181种，至此，大围山共记录有蕨类植物36科124属584种，分别占全国39科177属2129种的92.3%、70.1%和27.4%，云南39科177属1219种的92.3%、70.1%和47.9%。该区丰富的蕨类植物，是全国研究蕨类植物的最理想之地。
天星蕨Christensenia aesculifolia （国家二级）-2011
苏铁蕨Brainea insignis（国家二级）-2012
附生蕨类代表：崖姜Aglaomorpha coronans-2015
根据2021版《国家重点保护野生植物名录》统计，云南大围山分布的国家重点保护蕨类植物共有33种（均为国家II级），占全国种数（103种）的32.0%，也是全国蕨类植物保护的关键地域。如：“蕨类植物之王”桫椤，是现存不多的木本蕨类植物，极其珍贵，堪称国宝。云南大围山分布桫椤科植物9 种，占我国种数（15种）的 60%、云南种数（12种）的 75%。如：天星蕨，全国仅在大围山有分布，野外种群数量较少，我们通过几年的分株繁育，种群数量逐步增加。这些古老而珍贵的孑遗植物，是研究地球历史变迁、气候变化、植物物种演化和地理分布的重要材料，具有重要的保护和科学研究价值。
中华桫椤Alsophila costularis（国家二级）-2009
椭圆叶马尾杉Phlegmariurus henryi（国家二级）-2012
带状瓶尔小草Ophioglossum pendulum
（国家二级）-2015