Территория современной Ульяновской области не была задета последним ледниковым периодом, поэтому ее растительный покров гораздо более древний, чем на многих других участках Русской равнины. Видовой состав растений богаче и разнообразнее по сравнению с соседними регионами Поволжья и насчитывает 1465 видов. В XX в. на территории Ульяновской области описаны 5 новых для науки видов растений — льнянка волжская, ветреничка Коржинского, гвоздика волжская, лютик Шенникова и манжетка тощая. В Красную книгу области занесено 436 видов, среди них реликтовые: шаровница крапчатая, болотный мирт, сальвиния плавающая; эндемики: рябчик русский, копеечник Разумовского, левкой душистый. В Красную книгу Российской Федерации занесено 30 видов сосудистых растений, произрастающих в области, а венерин башмачок настоящий — в Международную Красную книгу.
Моховидные Ульяновской области, согласно исследованиям А. Н. Мордвинова, насчитывают 194 вида. 20 видов мхов отнесены к категории редких. Из низших растений наиболее изучена флора лишайников. Исследованиями М. В. Шустова выявлено более 230 видов.
Леса занимают около 26% территории области. Основными породами являются: сосна, дуб, береза, осина и липа.