伊克昭盟地区在远古时期曾出现过到处都是繁茂的陆生植物，被漫无边际、郁郁葱葱的原始森林所覆盖。主要植物种类有石松类的封印鳞木、六角鳞木；节蕨类的芦木、楔叶和木贼；真蕨类的脉羊齿、座延羊齿、栉羊齿、扇羊齿、楔羊齿。鳞木和芦木是三、四十米高，直径一米左右的高大树种。

在中生代早期三迭纪至新生代早期古新世，鄂尔多斯古陆进入盆地时期，茂密的森林又生长起来，植物种又向高等发展。这时期森林植物主要是由银杏、松柏和苏铁组成。

在中生代侏罗纪、白垩纪时期，伊盟地区森林茂密，古木参天，树种繁多。除了繁茂的蕨类植物外，裸子植物繁茂，如苏铁、南美杉、松柏等。

在第三纪渐新世末期，古森林的树种已由裸子植物步入被子植物时代。

在第四纪更新世至全新世，伊盟地区开始有了现代森林植物。