Все пустыни Австралии лежат в пределах Центральноавстралийской, или Эремейской, области Австралийского флористического царства. Хотя по видовому богатству и уровню эндемизма пустынная флора Австралии значительно уступает флорам западной и северовосточной областей этого материка, однако по сравнению с другими пустынными регионами земного шара она выделяется и числом видов (более 2 тыс.), и обилием эндемиков. Видовой эндемизм достигает здесь 90 %: имеется 85 эндемичных родов, из них 20 — в семействе сложноцветных, или астровых, 15 — маревых и 12 — крестоцветных.
Среди эндемичных родов есть и фоновые пустынные злаки — трава Митчелла (Astrebla) и триодия (Triodia). Большим числом видов представлены семейства бобовых, миртовых, протейных и сложноцветных. Значительное видовое разнообразие демонстрируют роды эвкалипт (Eucalyptus), акация (Acacia), протейные — гревиллея (Grevillea) и хакея (Hakea).
В самом центре материка, в ущелье пустынных гор Макдоннелл, сохранились узкоареальные эндемики — свидетели давних плювиальных эпох: низкорослая пальма ливистона (Livistona mariae) и макрозамия (Macrozamia macdonelli) из цикадовых. В пустынях поселяются даже некоторые виды орхидей-эфемеров (Corybas aconitiflorus и др.), прорастающих и цветущих лишь в короткий период после дождей. Проникают в австралийские пустыни также и росянки рода Drosera.
На общем фоне широкого эндемизма австралийской пустынной флоры особенно примечательны единичные виды, общие с флорой пустынь Средней Азии, например селитрянка Шобера (Nitraria schoberi). Однако некоторые систематики выделяют австралийскую селитрянку в особый вид N.billardieri.
Среди различных растительных сообществ австралийских пустынь наибольшее распространение имеют псаммофильные группировки. Они занимают около 40% всей территории аридной области континента.