Se presenta un estudio de la composición y riqueza de la flora vascular en la cuenca del Río Ilo- Moquegua y las Lomas de Ilo, a lo largo de una gradiente altitudinal que va desde los 0 hasta 4600 m, basado en colectas intensivas, revisión de ejemplares de herbario y consulta bibliográfica. De acuerdo al presente estudio, la flora vascular de la cuenca del río Ilo-Moquegua y las Lomas de Ilo está integrada por 63 familias, 233 géneros y 394 especies. Las Magnoliopsida representan el 83% de las especies y las Liliopsida el 15%. Las familias con mayor número de géneros y especies son Asteraceae (41 géneros y 60 especies), Poaceae (28 y 44), Solanaceae (11 y 32), Fabaceae (17 y 26), Malvaceae (11 y 21), Brassicaceae (10 y 15), Boraginaceae (9 y 15) y Cactaceae (10 y 14). Las formas biológicas dominantes son las hierbas (72%), seguidas por los arbustos (21%), plantas que pueden ser hierbas o arbustos (5%), árboles (2%) y plantas parásitas (menos del 1%). De las 55 especies endémicas del Perú reportadas en el presente estudio, 10 están restringidas al departamento de Moquegua. Se presenta un total de 176 nuevas adiciones a la flora del departamento.