При первой инвентаризации флоры заповедника в 1937 г. в ней насчитывалось 204 вида растений (54 семейства, 127 родов), из них 29 — водных (14 семейств, 18 родов) (Доброхотова, Михайлова, 1938). После зарегулирования стока Волги в связи с нарастающей ксерофитизацией участков заповедника и засолением почв на территорию заповедника постепенно внедрялись новые виды.

Инвентаризация в конце 60-х годов выявила уже 278 видов (63 семейства, 176 родов), из которых 44 вида (21 семейство, 27 родов) — водные растения (Живогляд, 1970). К новым, ранее несвойственным заповеднику видам относятся кермек Гмелина, франкения жестковолосая, полынь солончаковая, свидетельствующие о возрастающем засолении почв, а также мятлик узколистный, костер безостый, воробейник полевой, характеризующие ксерофитизацию условий.

Первичные наземные фоновые виды естественно распространились на территории заповедника: это ивы белая и трехтычинковая, ежевика сизая, тростник южный, двукисточник тростниковый, осока береговая и заостренная, кендырь сарматский, осот полевой, лютик ползучий, паслен персидский, калистегия заборная. Появление вторичных видов связано с деятельностью человека (сенокошением, выпасом, пожарами, рубками). К ним принадлежит тамарикс многоветвистый, вейник наземный, элитригия ползучая, бескильница расставленная, прибрежница растопыренная, скрытница солончаковая, клубнекамыш морской, кермек Гмелина, астра солончаковая, сведа запутанная, горец песчаный, бодяк полевой, ластовень острый, молочай болотный.

В водной флоре к фоновым относятся: земноводные — тростник южный, рогоз узколистный, ежеголовник прямой, сусак зонтичный, лотос орехоносный; настоящие водные с плавающими листьями — водяной орех, нимфейник щитолистный, кувшинка чисто-белая, кубышка желтая, сальвиния плавающая, ряска малая, многокоренник обыкновенный, рдест узловатый; настоящие водные погруженные — валлиснерия спиральная, элодея канадская, уруть колосистая и мутовчатая, роголистник темно-зеленый, лютик Риона, рдесты блестящий, пронзеннолистный и гребенчатый, наяда морская; водоросли — хары узбекистанская и обыкновенная, нителлопсис обтуза, кладофора, энтероморфа.

Из видов с сокращающимся в пределах России ареалом в заповеднике растут лотос орехоносный, водяной орех (чилим), кувшинка чисто-белая и кубышка желтая. Лотос и чилим занесены в Красную книгу России и охраняются на всей территории Астраханской области.

В заповеднике три типа растительности — лесная, луговая и водная. Лес образуют ивы трехтычинковая и белая (ветла). Облесенная площадь в заповеднике увеличивается с приростом новой суши. В связи с зарегулированием стока Волги рост суши в устьях протоков и ериков уменьшился и соответственно сократился прирост ивовых лесов.

Сейчас в заповеднике преобладают переспелые ивовые заросли. По прирусловым валам полностью выпадает ива, и на ее месте формируются тростниковые ценозы или ежевичники. Последние занимают прирусловые валы вдоль действующих водотоков и внутриостровные гривы по старицам и пересыхающим протокам и ерикам. В основном это чистые, осоково-тростниковые и разнотравно-осоковые ежевичники. Урожай ягод ежевики зависит от места ее произрастания, от высоты и продолжительности половодья. В маловодные годы урожайность лучше на низких прирусловых валах и внутриостровных гривах, в многоводные — на высоких.

Наряду со сплошными массивами прирусловых галерейных лесов в процессе отмирания ветел формируется древесно-кустарниковое редколесье, характерное для верхних (по течению) участков заповедника. В состав редколесья входят ивы белая и трехтычинковая, ясень обыкновенный, аморфа кустарниковая, вяз широколистный, тутовник черный. На Дамчикском участке ясень обыкновенный образует в прирусловой части некоторых островов на месте ивовых горельников массивы более 1 га.

Для лугов заповедника характерны настоящие, или эумезофильные, луга; болотистые, или гидромезофильные; остепненные, или ксеромезофильные. Преобладают болотистые луга с формациями тростника южного, рогоза узколистного и двукисточника тростникового.

Болотистые луга галофитных вариантов образованы тростником с нижним ярусом из горца песчаного, скрытницы солончаковой, астры солончаковой.

Вторичные болотистые луга у северных границ заповедника связаны с устройством противопожарных трасс (сенокошением) и представлены клубнекамышевыми и ситняговыми ассоциациями.

Настоящие (мезофильные) луга заповедника — вторичные, пришедшие на смену болотистым по мере вертикального роста островов и в связи с сенокошением. Составляют они не более 5% суши заповедника, занимая повышения рельефа и выкашиваемые противопожарные трассы.

Среди настоящих лугов больше всего вейниковых, пырейных и кендыревых. Галофитные настоящие луга с доминированием прибрежницы и сведы приурочены к выкашиваемым противопожарным прокосам, пастбищам вблизи кордонов заповедника и к слабообводняемым в условиях зарегулированного стока участкам суши.

На всех галофильных лугах встречается кустарник гребенщик многоветвистый (тамарикс). Он появляется по солончакам вблизи кордонов на разрушенном при выпасе скота почвенном покрове, а на приверхе верхней по течению части островов — в связи с воздействием диких животных. На этих более высоких, слабо затапливаемых в период половодья участках островов концентрируются кабаны. Места их пороев легко заселяются летучими семенами гребенщика.

Остепненные луга в заповеднике появились при зарегулировании стока Волги, в связи с менее продолжительным половодьем. Для остепненных лугов типичны ассоциации солодки обыкновенной, мятлика узколистного и свинороя пальчатого. Занимают они всего 1-1,5 га на хорошо дренируемых участках островов. Для галофитных остепненных лугов характерен кермек Гмелина, занимающий примерно 3-4 га, преимущественно по выкашиваемым противопожарным трассам.

Водная растительность заповедника представлена формациями растений, полностью погруженных, но с надводными репродуктивными органами, с плавающими листьями или плавающих на поверхности воды.

К полностью погруженным относятся роголистник темно-зеленый, наяда малая и морская, харовые водоросли — нитэллепсис, хара узбекистанская и обыкновенная. Ассоциации роголистника широко распространены по акватории заповедника, как в култуках, так и в авандельте. Встречаются одновидовые ценозы роголистника и с примесью харовой водоросли нитэллепсиса. Каулиния малая встречается редко, в основном по мелководьям у островов, осередкам и подводным косам и чаще входит в сообщества сусака зонтичного и рдеста пронзеннолистного. Наяда морская образует заросли лишь по прокосам водной растительности и в каналах, но в большинстве случаев входит в состав других водных фитоценозов.

Распределение харовых водорослей зависит от степени минерализации воды. Нитэллепсис произрастает в пресных водоемах култуков и верхней части авандельты, редко образует чистые ценозы, чаще всего обитает в зарослях ежеголовника, лотоса, нимфейника, водяного ореха, рдеста гребенчатого. Хара узбекистанская и обыкновенная приурочены к нижней части авандельты, с повышенной соленостью воды, связанной с близостью Каспия. Оба вида образуют преимущественно чистые заросли, но в пределах заповедника незначительные.

Еще два вида зеленых водорослей входят в некоторые фитоценозы. Это нитчатка (кладофора), диаспоры которой приносятся в водоемы заповедника из волжских водохранилищ, и кишечница. Их массовое развитие происходит в мае — июле, когда водоемы целиком или местами покрыты сплошным ковром водорослей.

Среди растений, погруженных в воду, но с надводными репродуктивными органами, в водоемах заповедника весьма обычны рдесты блестящий, пронзеннолистный, гребенчатый, Берхтольда, курчавый, урути мутовчатая и колосистая, валлиснерия спиральная, элодея канадская, лютики неукореняющийся и Риона. Подводные заросли рдестов блестящего и узловатого и лютика неукореняющегося характерны для култуков приустьевой части авандельты; валлиснерии, элодеи, урути, рдестов гребенчатого и пронзеннолистного и лютика Риона — для более «морских» участков авандельты.

Растений с плавающими листьями или плаваю щих на поверхности воды в заповеднике много: это водяной орех, нимфейник щитолистный, кубышка желтая, кувшинка чистобелая, водокрас обыкновенный, сальвиния плавающая. Наиболее типичны и обширны заросли водяного ореха и нимфейника. Ассоциации водяного ореха и кубышки чаще встречаются на проточных, а нимфейника и кувшинки — на слабопроточных участках водоемов.

К земноводной растительности в заповеднике относится шесть формаций: крупнозлаковая (тростник южный, цицания широколистная), крупнорогозовая (рогозы узколистный и широколистный), низкорогозовая (рогоз Лаксманна), крупнокамышевая (камыш озерный), крупноразнотравная (лотос орехоносный, ежеголовник прямой, сусак зонтичный), низкоразнотравная (частуха злаковидная, стрелолист обыкновенный).

Шире других представлена крупнозлаковая формация, в частности тростника южного. Тростник в виде бордюрных зарослей занимает прибрежные мелководья и подводные склоны русл ериков и протоков, ильменей и култуков, мелководья авандельты, а также в виде куртин диаметром 10-100 м по повышенным формам рельефа в авандельте (косам, осередкам, ровным участкам) занимает местами до половины их площади. Срастаясь, куртины преобразуются в кулисные заросли, из которых в дальнейшем формируются сплошные обширные массивы тростника (так называемые крепи).

Распределение рогоза узколистного в водоемах заповедника очень сходно: в виде бордюрных зарослей он встречается по прибрежью култуков и окаймляет острова авандельты, в виде отдельных куртин — по акватории култуков и авандельты. Рогоз широколистный в заповеднике встречается редко, в основном у берегов хорошо проточных водотоков. Заросли рогоза Лаксманна в пределах заповедника невелики и приурочены к «морской» части авандельты, где вода в связи с близостью моря более минерализована. Рогоз Лаксманна — пионер зарастания мелководий авандельты, периодически обсыхающих при сгонно-нагонных ветрах.

Камыш озерный в виде небольших куртин встречается очень редко на косах в устьях водотоков и по мелководьям островов в авандельте. Лотос растет на прибрежных мелководьях некоторых водотоков, многих култуков (Сазаньего, Гусиного, Путаных рек, Лотосного и др.), на подводных бровках банчин ниже устьев водотоков, на мелководьях островов (Макаркин и Блинов).

Ежеголовник прямой занимает значительные площади в водоемах заповедника, преимущественно заиленных. В водотоках и култуках ежеголовником зарастают прибрежные мелководья либо отдельными куртинами, либо бордюром, периферия авандельтовых островов. Ежеголовник образует небольшие мозаичные куртины с роголистником, водяным орехом и рдестом блестящим, с рдестом гребенчатым и роголистником, с нимфейником.

Характерны для заповедника формации сусака зонтичного. В условиях разного водного режима сусак образует две формы: на мелководьях и слабопроточных участках произрастает сусак с цветками, на глубинах и проточных участках — без цветков, только с листьями, вытянутыми по течению на поверхности воды. Заросли сусака с генеративными органами приурочены к мелководьям култуков, к осередкам и косам авандельты, а только с вегетативными — к прибрежной полосе протоков и ериков, к банчинам и бороздинам и другим участкам култуков и авандельты с достаточной проточностью. Сусак — пионер зарастания мелеющих участков авандельты — входит также в другие водные сообщества, например рдеста блестящего и пронзеннолистного, валлиснерии, ежеголовника, лотоса.

Частуха злаковидная из группы низкоразнотравной формации одной из первых заселяет обсыхающие участки дна авандельты, а в дальнейшем вытесняется рогозом и тростником. Ценозы стрелолиста встречаются редко и преимущественно в прибрежной части водотоков и култуков.

В 70-е годы на Обжоровском и Трехизбинском участках были прорыты два канала-рыбохода. В связи с неровностью рельефа при выемке грунта образовались не сплошные надводные бровки (берега) , а отдельные островки различной высоты. Самые высокие участки островов зарастали бурьянистыми растениями, периферия этих искусственных приканаловых островов в зоне ежегодного затопления зарастала ивой, а мелководье — бордюром тростника, рогоза, ежеголовника. На мелководье между островами вдоль каналов сформировались тростниковые заросли. В 80-е годы вдоль каналов преобладают ветляники низинные разнотравно-злаковые и мощные тростниковые заросли.

Из редких видов растений в Астраханском заповеднике наиболее примечателен лотос орехоносный. Это реликтовое растение известно с мелового периода. Существует несколько гипотез появления лотоса в дельте Волги. По одной из них, лотос был занесен сюда птицами во время миграции. В их кишечнике находили орехи лотоса, способные прорастать при попадании в водоемы. По другой, лотос завезли в дельту кочующие калмыки, по верованиям которых лотос — священное растение. По третьей, лотос — абориген дельты Волги, сохранившийся здесь в течение многих миллионов лет.

Ко времени организации заповедника в границах Дамчикского участка были известны заросли лотоса площадью 3,5-4 га, в середине 50-х годов их общая площадь в дельте составила 40 га, а в заповеднике — 14 га. Образование в результате падения уровня Каспия обширных мелководий авандельты и изменение гидрологического режима при зарегулировании стока Волги способствовали распространению лотоса. В 1963 г. в заповеднике заросли лотоса занимали уже 67 га, в 1973 г. — 400 га, в 1978 г. — 1 тыс. га, в 1984 г. — более 1 тыс. га, а во всей дельте — около 3 тыс. га. Большая часть их находится на Дамчикском участке. На Трехизбинском участке лотоса нет. Распространению лотоса способствует роющая деятельность кабанов: обрывки корневищ лотоса из кабаньих пороев во время половодья переносятся в другие места, где, прорастая, они образуют новые заросли. Лотос играет важную роль в биоценозах дельты как кормовое и защитное растение. Орехи, корневища, плодоножки и мякоть соплодий лотоса охотно поедаются водоплавающими птицами, особенно серыми гусями. Осенью заросли лотоса на Дамчикском участке прокармливают десятки тысяч гусей и тысячи лебедей. Под пологом крупных листьев лотоса во время летней линьки укрываются утки. Площади зарослей лотоса в дельте Волги продолжают расширяться.

Водяной орех (чилим), как и лотос, занесенный в Красную книгу России, в заповеднике и во всей дельте занимает обширные площади мелководий. В последние годы южная граница зарослей чилима продвигается в сторону моря, но на некоторых участках култуков и у островов заросли чилима изреживаются.