По геоботаническому районированию территория болотной системы относится к Заполье-Поддорскому (Полистовскому) району зоны широколиственно-хвойных лесов. Район относится к Полистовскому болотному округу, уходящему за пределы области; район описан Ю.Д. Цинзерлингом.

Территория Полистово-Ловатской болотной системы представляет собой крупный массив малонарушенного верхового болота с заболоченными озерами. Встречаются также переходные и низинные верховые болота. В силу своих огромных размеров болотный массив характеризуется разнообразием растительных сообществ.

Наиболее распространенными группами типов леса на минеральных островах являются ельники неморальные, дубняки и дубо-липняки неморально-травяные и производные от них осинники и березняки.

Число видов растений, достоверно установленных в заповеднике на 2001 г., составляет 370, из них: мохообразных - 47 видов, папоротникообразных - 9 видов, хвощевидных - 3 вида, плауновидных - 1 вид, голосемянных - 3 вида, покрытосемянных - 308 видов. Предварительные списки видов растений уточняются каждый год.