As condições climáticas e pedogenéticas (que levam à formação do solo) predominantes na área nos últimos 5000 anos permitiram o desenvolvimento de uma cobertura vegetal de grande exuberância (Mata Atlântica) que  está  hoje  muito  reduzida.  Calcula-se que, em todo o Estado do Rio de Janeiro, reste somente de 10 a 15 % da área originalmente coberta. A floresta tem sido substituída por gramíneas, culturas diversas e pomares no processo de ocupação humana na área da bacia da baía. Em alguns locais a presença de capoeira e capoeirões sinalizam a recuperação da cobertura vegetal natural. Nas áreas mais elevadas da Serra dos Órgãos, onde o clima é mais ameno e seco, predominam os campos de altitudes, caracterizados pela predominância de gramíneas e raros espécimes arbustivos xerofíticos de menor porte. Mesmo nas encostas da Serra do Mar, onde a espessura do solo é da ordem de poucos metros, a umidade do ar e do solo assim como a alta taxa de insolação, criaram as condições para que a floresta se desenvolvesse, com espécimes arbóreos cujas alturas chegam a atingir de 2 0 a 30 metros. Nas regiões alagadas, na transição do continente para o mar, encontramos os manguezais, hoje restritos ao fundo da Baía.

A Baía de Guanabara, até o seu descobrimento pelos europeus, era quase totalmente cercada de manguezais; Com o início da colonização, parte dos manguezais foi retirada para a construção de atracadouros, portos, e depósitos de navios; Além disso, a cultura da época julgava o mangue como uma área suja, que possuía muita lama ( materiais argilosos, provenientes dos rios e areias provenientes do mar). Outro fator que contribuía para essa idéia era o odor característico dos manguezais (pela liberação do gás sulfídrico )

No início deste século houve uma grande destruição da área de mangues, uma vez que o principal projeto do governo para o saneamento da cidade constituía-se no aterramento das áreas de manguezal, sendo a vegetação aproveitada para, em alguns casos, ser utilizada como matéria corante dos curtumes cariocas e, em outros, como lenha para as casas e as olarias.

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Nota: O mapa acima retrata a distribuição da vegetação no ano de 1979

Nas áreas verdes claro e escuro, ao longo da Serra, ocorrem florestas ainda pouco modificadas pela ação antrópica.

As áreas amarelas, na Baixada, representam coberturas por gramíneas com pequenas manchas esparsas da floresta original, ou em fase de recuperação.

As áreas cinza, no fundo da baía, representam os manguezais remanescentes.