De la diversité de milieux naturels que compte l’Ill*Wald découle une grande variété d’espèces végétales, certaines étant inscrites sur les listes nationale ou régionale des espèces menacées (28 plantes patrimoniales ont été recensées).
Parmi les joyaux inventoriés, on peut citer : la Pulicaire vulgaire (Pulicaria vulgaris), la Gratiole officinale (Gratiola officinalis), la Fougère des marais (Thelypteris palustris), la Stellaire des marais (Stellaria palustris), l'Oenanthe fistuleuse (Oenanthe fistulosa), la Véronique à longues feuilles (Veronica longifolia), l'Orge faux-seigle (Hordeum secalinum)…
La forêt alluviale de l’Ill*Wald est soumise chaque année à des inondations qui fertilisent son sol (d’où la taille impressionnante des arbres) et orientent sa composition en essences : le frêne commun et l’aulne glutineux sont les deux espèces majoritairement représentées ; elles forment l’aulnaie-frênaie, habitat d’intérêt prioritaire au niveau européen.
L’étage dominant de la forêt compte de nombreuses autres essences comme le chêne pédonculé, l’orme diffus, les érables sycomore et champêtre. Plusieurs espèces d’arbustes contribuent encore à diversifier cette forêt stratifiée : noisetier, cornouiller sanguin, aubépine épineuse, viorne obier, prunellier, fusain d’Europe...
Mais la diversité floristique de la forêt de l’Ill ne se limite pas aux arbres ; de nombreuses plantes herbacées viennent en effet diversifier cet herbier : grands carex, Ortie, Reine des prés, Baldingère, Ail des ours, Anémone fausse renoncule, Fougère des marais... et deux invasives, la Balsamine de l’Himalaya et la Renouée du Japon.
Les mousses, dont certaines assez rares, et les champignons (435 espèces de champignons supérieurs forestiers ont déjà été recensées) y trouvent également leur place.
L’Ill*Wald préserve quatre grands types de prairies :
Cette richesse est encore accentuée par la présence de trésors floristiques inscrits sur les listes nationale ou régionale d’espèces protégées : Pulicaire vulgaire, Gratiole officinale, Oenanthe à feuille de peucédan, Orge faux seigle, Gesse des marais, ...
Les milieux palustres de l’Ill*Wald regroupent trois grandes formations végétales :
Tout comme les prairies, les milieux palustres renferment des joyaux floristiques : Scorzonère des prés, Calamagrostis lancéolé, Fougère des marais, Séneçon des marais, Orchis incarnat, ...
La diversité de la végétation aquatique est directement liée à la variété des rivières du Ried de Sélestat.
Chaque cours d’eau est colonisé par des associations de plantes adaptées à ses particularités physiques et à la composition chimique de ses eaux. On peut ainsi trouver, dans les eaux fraîches et limpides des rivières phréatiques, le Potamot coloré, espèce protégée au niveau régional. Lentilles d’eau et renoncules flottantes sont, quant à elles, liées à des eaux riches en nutriments.
Les ripisylves composées de saules (Saule cendré, Saule fragile, Saule des vanniers, Saule blanc, Saule pourpre), d’aulnes (Aulne glutineux essentiellement), mais aussi d’arbres et arbustes de la forêt alluviale, bordent enfin les rivières.
La zone humide de l’Ill*Wald est reconnue au niveau européen par son intégration au sein du réseau de sites Natura 2000.