Mažeikių parke vyrauja vietinės pušys, eglės, beržai, šermukšniai, pavieniai ąžuolai, klevai, liepos. Atvežtinių medžių daugiausiai auga kapinių teritorijoje. Ten yra dygiųjų eglių ir sidabrinių jų atmainų. Auga ir vakarinės tujos, paprastieji kaštonai, nemažai kitų puošnių medžių. Rytinė parko dalis buvo apsodinta apie 1890 m, vakarinė – 1945-1948 m. Vidutinis medynų amžius yra 103 metai. Seniausi – pušynai, kurių amžius siekia 170 metų. Beržynų vidutinis amžius – 67 metai, liepyno – 60 metų (2012 m.).
