En las cuencas semiáridas, la vegetación ribereña es una parte importante del ecosistema fluvial. Sin embargo, con la disminución del escurrimiento fluvial causada por actividades humanas y los cambios climáticos continuos, la vegetación ribereña se ha degradado gradualmente. Para identificar los principales factores que influyen en los cambios de la vegetación ribereña, extrajimos los indicadores de flujo del río, los indicadores climáticos y los indicadores de vegetación ribereña de una sección típica del río Xiliao desde 1985 hasta 2020 en primavera y verano, y establecimos un modelo de bosque aleatorio para seleccionar los factores clave que impulsan la vegetación ribereña. Luego, simulamos las características de respuesta de la vegetación ribereña a los factores clave en primavera y verano basándonos en ecuaciones no lineales. Los resultados mostraron que la contribución de los factores de flujo del río a la vegetación ribereña fue mayor que la de los factores climáticos. En primavera, los factores clave que impulsan la vegetación ribereña fueron el flujo promedio en mayo y el flujo promedio de marzo a mayo; en verano, los factores clave fueron el flujo promedio en mayo, el flujo promedio máximo de 90 días y el flujo promedio de marzo a agosto. Entre ellos, el flujo promedio en mayo contribuyó con más del 50% a los indicadores de vegetación ribereña tanto en primavera como en verano. La conclusión final es que en el rango óptimo de crecimiento de las plantas, aumentar el flujo base y el flujo de pulso de los ríos promoverá la germinación de semillas y el crecimiento de las plantas, pero cuando el flujo del río excede este umbral, el crecimiento de la vegetación se estancará. Los resultados de la investigación mejoran el conocimiento existente sobre los factores que influyen en la vegetación ribereña en cuencas semiáridas y proporcionan una referencia para mejorar el crecimiento natural de la vegetación ribereña y guiar la protección y restauración ecológica de los ríos en áreas semiáridas.