Você pode usar qualquer uma dessas três bibliotecas

• Flask-PyMongo - https://flask-pymongo.readthedocs.io/en/latest/
• Flask-MongoAlchemy - https://pythonhosted.org/Flask-MongoAlchemy/
• Flask-MongoEngine - http://docs.mongoengine.org/projects/flask-mongoengine/en/latest/

Eu pessoalmente uso frasco mongoengine e tudo funciona bem