De kustduinen vormen ongeveer een derde van de Cape Cod National Seashore, die zich uitstrekt over ongeveer 8.500 acres van Chatham tot Provincetown. Duinen overheersen op barrièrestranden en landtongen, langs de kustranden van de Atlantische Oceaan en Cape Cod Bay, en over de noordpunt van het schiereiland – een gebied dat bekend staat als de Province Lands. De duinen van de Province Lands begonnen zich te vormen kort na het terugtrekken van de ijstijd (~18.000 jaar v. Chr.) toen geërodeerde sedimenten van de uitwasvlakte naar het noorden werden getransporteerd en door kuststromingen werden afgezet. Zand van de stranden van deze langgerekte haak werd vervolgens landinwaarts geblazen om de duinen te vormen. Hoewel hier uiteindelijk volgroeide bossen ontstonden, werd het grootste deel van de vegetatie door de Europese kolonisten verwijderd voor gebruik in de bouw en om land vrij te maken voor landbouw en begrazing door vee. Dit resulteerde in een snelle destabilisatie van het grondoppervlak en halverwege de jaren 1800 was het gebied omgevormd tot een schaars begroeid systeem van stuifduinen.
CACO duinen zijn variabel begroeid met vegetatie, waarvan een deel zich op natuurlijke wijze heeft gevestigd en een klein deel op verschillende tijdstippen is aangeplant in een poging om de duinmigratie te minimaliseren. Succesvolle duinsoorten hebben zich aangepast om hete, droge en soms zoute omstandigheden te verdragen. Planten hebben vaak een dikke, wasachtige schublaag om waterverlies te beperken. In het geval van Amerikaans strandgras (Ammophila breviligulata) rollen de bladeren zich bij warm, droog weer op, waardoor de transpiratie wordt beperkt. Veel voorkomende plantensoorten in de duinen zijn onder andere Amerikaans strandgras, guldenroede (Solidago sempervirons), gifsumak (Toxicodendron radicans), alsem (Artemesia campestris ssp. caudata), noordelijke laurierbes (Morella pensylvanica), en strandpruim (Prunus maritima). In interdunale depressies die laag genoeg zijn om een deel van het groeiseizoen de grondwaterspiegel te kruisen, vormen zich seizoensgebonden wetlands die verschillende plantengemeenschappen ondersteunen.
Er is aangetoond dat een aantal milieufactoren duinplantengemeenschappen en hun patronen van successie of regressie beïnvloeden. Wind kan directe fysieke schade veroorzaken (bekend als “windsnoei”) aan de structurele integriteit van planten (met name houtachtige soorten). De wind voert ook zoute nevel mee, die de bladeren en/of wortels van planten kan aantasten, hoewel er is gesuggereerd dat dit laatste slechts een handvol gevoelige soorten treft die in de nabijheid van de oceaan groeien. Ondanks deze ontberingen neemt de duinvegetatie in overvloed toe en gebieden die vroeger kaal zand waren, zijn nu bedekt met planten. Dit proces, dat bekend staat als successie, zal de duinen blijven stabiliseren en ze omvormen tot een landschap dat lijkt op hun vroegere karakter.