【目的】明确北京市维管植物多样性分布特征与其系统发育结构类型，为北京市自然生态系统生物多样性的保护提供科学依据。【方法】在植物区系研究中引入系统发育分析方法，搜集整理北京市全域及各区植物名录、植物分布数据库和14个保护地的本底调查资料，构建野生维管植物系统发育树。计算系统发育多样性，并统计类群丰富度，明确北京地区的植物多样性分布格局。通过计算净相关指数探究北京市各区和多个保护地的植物系统发育结构。计算了各保护地两两之间的系统发育相似性指数，并基于物种组成相似性与系统发育组成相似性对14个保护地进行了聚类分析。【结果】（1）北京市植物区系组成完整，包括了全球维管植物所有大分支类群。（2）具有较高海拔山地的区，如延庆、门头沟、密云、怀柔、房山，表现出较高的类群丰富度和系统发育多样性。（3）各区和保护地的属、种类群多样性与其系统发育多样性显著相关，但其系统发育结构均为非随机型。其中怀柔、门头沟和密云三区具有离散的系统发育结构类型。（4）基于物种相似性与系统发育相似性的聚类分析均无法区分位于太行山系与燕山山系的保护地。（5）14个山地自然保护地中，小龙门、百花山、喇叭沟门、雾灵山等地的系统发育多样性较高，其中雾灵山和喇叭沟门的系统发育结构为离散型。【结论】北京市植物多样性热点地区主要集中在北部和西部山地，其中延庆区、门头沟区、密云区的植物多样性最高。14个保护地中，小龙门、百花山具有最高的类群丰富度和系统发育多样性，值得重点关注。雾灵山和喇叭沟门系统发育结构较为发散，能够为多样性保护工作带来较高保护效益，同样是不容忽视的。太行山系与燕山山系的植物区系在北京没有表现出明显差别。