【目的】塔里木河流域蕴含丰富的野生植物资源，其中不乏珍稀、特有物种，但相关资料尚缺整体梳理与更新。本研究旨在系统调查该区域珍稀、特有植物的组成特征，识别保护优先区，以应对当前生物多样性保护的紧迫需求。【方法】以流域内分布的野生珍稀、特有维管植物为对象，结合最新保护植物或生物多样性红色名录，检索多源数据资料，梳理出流域内珍稀、特有植物名录；在此基础上进行生活型、科属组成及物种分布格局分析，并依据物种多样性和系统发育多样性指标识别出塔里木河流域的植物保护优先区。【结果】（1）流域内分布的珍稀植物共计33科60属99种，在科、属水平上的分化程度均较高；特有植物共计20科63属117种，在属水平上的分化程度较高。两类植物均以草本为主，灌木次之，乔木最少。（2）流域内珍稀植物集中分布于西部高原山区以及中、东部的几个市县内；特有植物则主要分布在西部高原山区以及东部的个别市县内。（3）在6个县域内，识别出植物多样性保护优先区，这些区域能够覆盖流域内维管植物总数的85.67%。然而，与现有自然保护区范围对比发现，仍存在部分保护空白区域。【结论】建议加强对当地珍稀、特有植物的保护，并重点关注流域西部的乌恰县、阿克陶县和叶城县以及东北部的和静县等地。本研究可为相关植物名录的修订以及植物多样性保护提供基础数据。