Desde el punto de vista vegetal, la Isla Guadalupe forma parte de la provincia florística californiana incluyendo ecosistemas vegetales de tipo mediterráneo; debido a su condición de isla oceánica y sus condiciones de aislamiento existe un alto grado de endemismo entre las 216 especies de flora vascular documentada, resultando en 171 especies probablemente nativas de la Isla (Morán, 1996).
Con base en las condiciones ecológicas y los elementos florísticos existentes, Rzedowski (1994) identifica a la Isla Guadalupe como la provincia o subregión fitogeográfica de Isla Guadalupe restringida a la isla. Debido a su aislamiento del continente, en esta isla se ha propiciado la diferenciación de especies; los elementos forestales más importantes en esta región son las poblaciones de Pinus radiata var binata y de Cupressus guadalupensis (Vargas, 2003).
Con base en evidencias fósiles, se observa que muchas de estas especies son especies relictas que fueron alguna vez comunes en el continente y ahora están restringidas a las islas (Oberbauer, 2000). Una explicación de la persistencia de estas especies es que el clima de las islas es relativamente más estable que la tierra continental más cercana, careciendo de variaciones de temperatura extremas debido a la presencia estabilizadora del océano en su alrededor. Además, la ausencia de herbívoros y la posibilidad de menor competencia, han contribuido a que persistan estas especies (Carlquist, 1974). La humedad proveniente del océano en forma de niebla permite que las elevaciones de Guadalupe soporten parches remanentes de bosque de pinos.
En la Isla Guadalupe se han contabilizado 156 especies de flora vascular conocidas; de las 34 especies y subespecies (21.8%) son endémicas, 114 especies (73%) crecen también en la alta California y sólo 5% en Baja California; 101 especies (65%) crecen en las islas de California, 19 de éstas (12.2%) son endémicas insulares, mientras que 6 de ellas tienen un parentesco cercano con las islas del sur de California.
En la Isla se pueden observar las siguientes comunidades vegetales: bosque de pino, bosque de cipreses formado por Cupressus guadalupensis, chaparral formada por especies de los géneros Ceanothus, Arctostaphylos y Heteromeles, matorral de Artemisia dominado por Satureja palmieri, bosque bajo de encino en las cañadas profundas de la punta norte de la isla con predominio de Quercus tomentella, bosque de palmas (Brahea edulis) en la parte noroccidental de la Isla Guadalupe y canales de escurrimiento y pastizal en las partes de la Isla donde los suelos son profundos y finos. Los islotes representan además una comunidad vegetal muy interesante formada por una mezcla de suculentas y no suculentas, siendo la especie más notoria Cistanthe guadalupensis (Oberbauer, 2005).