Памятник природы регионального значения "Стародубские дубняки" создан с целью охраны места произрастания дуба курчавенького, так как чистые дубовые насаждения являются большой редкостью для о. Сахалин (менее 1 % лесной растительности острова).

В составе древесного яруса (сомкнутость 0,8-0,9) господствует дуб курчавенький (высотой до 10 м при диаметре стволов 22-26 см). Сопутствующими породами выступают ясень маньчжурский, клен Майра и боярышник зеленомякотный. Кустарниковый ярус почти не выражен и представлен единичными кустами черемухи азиатской, бузины Микеля, калины Саржента и бересклета сахалинского. В травянистом ярусе (с общим проективным покрытием 70%) отмечено более 30 видов сосудистых растений, среди которых господствующее положение занимает осока кривоносая. Заметны также лабазник камчатский, симплокарпус почколистный, майник широколистный, триллиум камчатский, страустник обкновенный, ветровочник вильчатый и купена Максимовича. Встречаются также 3 вида из семейства орхидных: пальчатокоренник остистый, любка сахалинская и дремлик сосочковый. Из эндемичных для Сахалина растений отмечен вероничник Борисовой, редкие неморальные виды представлены стеблелистом мощным, очитком мутовчатым, бором развесистым и оноклеей чувствительной. По краям насаждения наблюдается незначительное внедрение луговых трав.