Na consulta a documentação da print.xtable() suspeitei que latex.environments= seria a solução. O teste confirmou a suspeita. O CMR abaixo gera um tabela com legenda ambos alinhados à esquerda. A documentação traz mais detalhes.
\documentclass[a4paper,10pt]{article}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage[singlelinecheck=false]{caption}
\begin{document}
<<results="asis">>=
require(xtable)
print(xtable(iris[1:5,1:3], caption="Legenda curta."),
caption.placement="top",
latex.environments="flushleft")
## ajuda...
## help(print.xtable, help_type="html")
## latex.environments = ,
@
\end{document}