Ogród Botaniczny tworzą działy: alpinarium. arboretum, gruntowe rośliny ozdobne, systematyka, rośliny szklarniowe, rośliny pnące, rośliny wodne i błotne.

Alpinaria, nazywane też ogrodami skalnymi to miejsca, gdzie wysadza się rośliny pochodzące z gór i terenów wyżynnych. Specyficzne warunki atmosferyczne oraz siedliskowe na większych wysokościach (silne wiatry, szeroka amplituda temperatur, intensywne nasłonecznienie z przewagą promieni ultrafioletowych, duża ilość opadów, długo zalegająca pokrywa śnieżna) przyczyniły się do wykształcenia wyjątkowej flory budującej piętra roślinne. Rośliny górskie wyróżniają się przede wszystkim kępowym lub szpalerowym sposobem rozrastania się, małą wysokością, rozwijającymi się prawie jednocześnie, dużymi kwiatami o często bardzo intensywnych barwach i zapachu zwabiającymi nieliczne owady, pokryciem powierzchni liści i kwiatów warstewką wosku czy gęstym kutnerem oraz żyworodnością. Takie przystosowanie roślin mocno zapisało się w ich „pamięci genetycznej” – przeniesione na niziny zachowują utrwalone, bardzo atrakcyjne „cechy górskie”. 

Arboretum to kolekcja drzew, krzewów i krzewinek. Termin ten pochodzi od łacińskiego słowa arbor, które oznacza drzewo. Arboretum może być wyodrębnioną częścią ogrodu botanicznego lub stanowić samodzielną, wyspecjalizowaną jednostkę. W arboretach, oprócz gatunków pochodzących z różnych rejonów świata, gromadzi oraz utrzymuje się nowe i historyczne odmiany ogrodnicze. Takie udokumentowane i oznaczone kolekcje, wraz z gatunkami rodzimymi, pełnią funkcje dydaktyczne. 

Dział gruntowych roślin ozdobnych położony jest w zachodniej części Ogrodu, na tle monumentalnych świątyń Ostrowa Tumskiego: katedry św. Jana Chrzciciela oraz kolegiaty Świętego Krzyża i św. Bartłomieja. Został utworzony w latach 60. XX wieku z myślą o propagowaniu roślin ozdobnych zalecanych do zielonych przestrzeni publicznych oraz ogrodów przydomowych. Na powierzchni 2 ha zgromadzono ok. 4 tys. najatrakcyjniejszych odmian roślin ozdobnych. Rosną tu drzewa ozdobne o barwnych liściach, takie jak czerwone klony, złote cisy, srebrne świerki oraz wysmukłe cyprysiki, płaczące modrzewie i kuliste żywotniki. Wiosną uwagę przyciągają kwitnące magnolie, wiśnie oraz jabłonie; jesienią najefektowniej przebarwiają się liście klonów palmowych. W grupie krzewów na uwagę zasługują ketmie, różaneczniki, azalie, ogniki, krzewuszki, trzmieliny, bukszpany oraz duże formowane cisy.

Systematyka. Ogólna liczba wszystkich roślin lądowych wynosi około 500 000 gatunków. Tworzą szatę roślinną Ziemi i są jedną z najliczniejszych grup organizmów, ustępując pod względem bogactwa jedynie grzybom i chrząszczom. Ciągle odkrywane są kolejne gatunki, zarówno niewielkich rozmiarów rośliny zielne jak i ogromne 40-metrowe drzewa. Dział systematyki roślin ma na celu pokazanie różnorodności świata roślin, dlatego zgromadzono tu taksony pochodzące z różnych stref biogeograficznych. Wśród nich są drzewa, krzewy i krzewinki oraz rośliny zielne, które mogą rozwijać się i zimować w naszych warunkach klimatycznych. 

Rośliny szklarniowe

Sukulenty. Kolekcja sukulentów we wrocławskim Ogrodzie Botanicznym obejmuje ponad 1500 taksonów (gatunków i odmian botanicznych). Rośliny te pochodzą z najsuchszych siedlisk, pustyń, półpustyń oraz obszarów górskich leżących w strefie tropikalnej. Cechą charakterystyczną tej grupy roślin jest zdolność do magazynowania wody w organach zawierających tkankę wodną zwaną miękiszem wodnym. To ewolucyjne przystosowanie sprawia, że rośliny mogą przetrwać bardzo długie okresy suszy. Nazwa „sukulenty” pochodzi od łacińskiego słowa succulentus, czyli soczysty. Dzielą się one ze względu na organ magazynujący wodę na: łodygowe (do tej grupy należą przede wszystkim kaktusy i wilczomlecze), liściowe (agawy, aloesy, grubosze) oraz korzeniowe (przedstawiciele rodzin dyniowatych i trojeściowatych). Sukulenty są kserofitami (suchorostami), mają ograniczoną transpirację, a ich system korzeniowy jest słabo rozwinięty i stosunkowo płytki.

Rośliny te są szczególnie ciekawe ze względu na swoje przystosowania. Ich wygląd jest odzwierciedleniem warunków, w jakich występują w stanie naturalnym. Wśród wilczomleczy zaobserwować można zjawisko konwergencji (łac. convergere – upodabniać się), które polega na tym, że niektórzy przedstawiciele tego rodzaju do złudzenia przypominają rośliny z rodziny kaktusowatych (Cacataceae). Z biologicznego punktu widzenia oznacza to, że w odlegle spokrewnionych grupach organizmów wykształciły się morfologicznie i funkcjonalnie podobne (czyli analogiczne) cechy. Innym bardzo interesującym zjawiskiem, które można zaobserwować podczas zwiedzania szklarni, jest zjawisko mimikry, powszechnie występujące u przedstawicieli rodziny przypołudnikowatych (Aizoaceae), a mianowicie u rodzaju Lithops i kilku pokrewnych. Litopsy, zwane powszechnie „żywymi kamieniami”, zawdzięczają swoje miano upodobnieniu się do kamienistego podłoża, na którym występują w naturalnym środowisku.

Rośliny tropikalne
Rośliny egzotyczne, pochodzące z cieplejszych stref klimatycznych, gromadzone są pod dachami szklarni. We wrocławskim Ogrodzie Botanicznym można je podziwiać w trzech szklarniach, z których każda prezentuje inną grupę roślin. Są to: Kolekcja Narodowa Rodziny Bromeliaceae, rośliny „dna lasu tropikalnego” oraz rośliny uprawiane metodą hydroponiczną, eksponowane w największej z naszych szklarni. W kolekcji roślin tropikalnych zgromadzonych jest ok. 1500 taksonów. Podstawą tego zbioru są rośliny z rodziny ananasowatych (Bromeliaceae) – ok. 500 taksonów. Dominuje rodzaj oplątwa (Tillandsia), który nie wymaga zbyt wiele przestrzeni. Oplątwy to w przeważającej większości niewielkie epifity lub epility, które nie potrzebują do rozwoju gleby. Mają bardzo zredukowane korzenie, ponieważ nie pełnią one funkcji odżywczej. Zazwyczaj służą jedynie do przytwierdzenia rośliny do podłoża (w tym wypadku jest to kora drzew, skały, a nawet druty telegraficzne). Wodę wraz ze składnikami pokarmowymi oplątwy pobierają bezpośrednio z powietrza przez komórki liści. Rodzina ananasowatych obejmuje rośliny jednoliścienne, które w naturze występują w obu Amerykach, jeden tylko gatunek pochodzi z Afryki. Siedliska mają bardzo zróżnicowane, poczynając od lasów tropikalnych, a kończąc na ubogich w wodę terenach półpustynnych czy też wysokich górach. Jednym z przystosowań charakterystycznych dla tej grupy roślin jest tworzenie z rozszerzonych nasad liści tak zwanych cystern gromadzących wodę. 

Na szczególną uwagę zasługuje szklarnia stanowiąca trzecią część Panoramy Natury. Rośliny uprawiane są tutaj metodą hydroponiczną. Betonowe baseny, nakryte siatką i warstwą próchnicznego podłoża, zawierają w odpowiednich proporcjach pożywkę wodną i powietrze. Metoda ta jest jedną ze specjalności naszego Ogrodu. Prace nad jej modyfikacją i wdrożeniem rozpoczęła już w latach 50. XX w. była dyrektor Ogrodu – doc. dr Zofia Gumińska. W obecnych czasach bezglebowa uprawa roślin nie stanowi już takiego novum, jest powszechnie stosowana, zwłaszcza przy produkcji warzyw uprawianych w szklarniach. Ma to swoje uzasadnienie, gdyż rośliny tak uprawiane mają optymalne dla wzrostu warunki, osiągają większe rozmiary i dają wyższy plon niż te uprawiane metodami tradycyjnymi. Dzięki rezygnacji ze standardowego podłoża można wyeliminować czynniki chorobotwórcze znajdujące się w glebie. Do takiej uprawy szczególnie nadają się rośliny z rodziny obrazkowatych (Araceae). W szklarniach podziwiać można również: filodendrony (Philodendron), difenbachie (Dieffenbachia), aglaonemy (Aglaonema), alokazje (Alocasia), anturia (Anthurium), monstery (Monstera), zroślichy (Syngonium), żółtosocze (Xanthosoma), męczennice (Passiflora), kordyliny (Cordyline), draceny (Dracaena), ketmie (Hibiscus) i figowce (Ficus), a także znaczącą kolekcję paproci i sagowców. Część roślin szklarniowych stanowią gatunki o zdecydowanie mniejszych wymaganiach co do temperatury i wilgotności powietrza, pochodzące ze strefy subtropikalnej. Rośliny te w większości wystawione są od wiosny do jesieni w donicach na terenie Ogrodu. Jest ich ok. 90 taksonów.  Okazy zgromadzone w naszej kolekcji wykazują wiele cech, które są wyrazem przystosowania do warunków klimatycznych, w jakich rośliny występują w naturze. Warto więc przyjrzeć się im bliżej, by zgłębić wciąż jeszcze nie do końca poznany świat roślin.

Szczególny charakter roślin pnących stał się inspiracją do założenia w 1998 roku, w południowo-wschodniej części Ogrodu specjalnej ekspozycji. Większość pnączy rośnie w gruncie, wśród nich znajdują się rośliny zawsze zielone. W kolekcji najliczniej reprezentowany jest rodzaj powojnik (Clematis). Obecnie kolekcja liczy blisko 500 taksonów – grupa gatunków i odmian botanicznych pnączy zimujących w gruncie obejmuje ok. 220 taksonów i jest największa w Europie.

W stanie naturalnym najwięcej pnączy (ok. 2 tysięcy gatunków) występuje w strefie tropikalnej i subtropikalnej. Tworzą odrębną, charakterystyczną grupę zieleni, tzw. zieleń płaszczyzn pionowych. Ich atrakcyjność wynika z bujnego, a zarazem lekkiego wzrostu, pięknych kwiatów, okazałego ulistnienia, które daje interesujące efekty kolorystyczne w jesieni oraz barwnych owoców i owocostanów utrzymujących się przez zimę. Najciekawszą cechą pnączy jest ich sposób umocowywania się na podporach.

Rośliny wodne i błotne wymagają specyficznych warunków uprawowych, których na ogół brak jest w wielkomiejskich ogrodach botanicznych. Są grupą roślin najsłabiej reprezentowaną w ich kolekcjach. Wrocławski Ogród Botaniczny jest jednym z najbardziej znanych z takiej kolekcji. Na jego otwartej przestrzeni znajduje sie eutroficzny staw (pozostałość jednego z ramion Odry) o charakterze zbliżonym do naturalnego. Na brzegach rosną rośliny szuwarowe: pałki, kosaćce, tatarak. Duże wrażenie sprawia osiągająca do 5 m wysokości trzcina - Phragmites australis var. pseudodonax.

W centralnej części stawu jego brzegi spięte są stylowym drewnianym mostkiem. Nieco dalej zbudowana jest kładka. Wiosną żółto zakwitają kaczyńce, a wśród biało-brunatnych kłosów turzyc niebieskim kolorem wabią owady drobne kwiaty niezapominajek. Na przełomie wiosny i lata znaleźć tu można biało kwitnącą czermień błotną - Calla palustris oraz żółto kwitnące tojeście - Lysimachia. Stąd najlepiej widać gniazdujące na wyspach kaczki. Wiele radości, nie tylko dzieciom, dostarcza obserwacja młodych kaczątek oraz Złotych jazi zwanych orfami, tołpygami i amurami. W części ozdobnej ogrodu, otoczony rabatami z bogatą kolekcją liliowców, tulipanów i kosaćców, znajduje się staw ozdobny. Na pierwszy plan wybija się tu licząca ponad 100 odmian, największa w Polsce kolekcja zimujących w naszym klimacie, barwnie kwitnących odmian grzybieni - Nymphaea. Grzybienie kwitną tu od wczesnej wiosny aż do późnej jesieni różnymi odcieniami bieli, różu, żółci i czerwieni. Wśród nich niewątpliwą atrakcją są nowe odmiany amerykańskie o wyniesionych ponad powierzchnie wody kwiatach. Całość urozmaicają strzałki - Sagittaria sagittifolia i S. japonica, oraz odmiany uprawne popularnych roślin błotnych, a w szczególności biało paskowane oczerety, pstrolistna pałka wodna i tatarak, białe i pełnokwiatowe kaczyńce. Obok basenu rośnie nieomal 3-metrowy, podobny do olbrzymiego rabarbaru parzeplin brazylijski - Gunnera manicata . Jego liście dorastają u nas do 2 m średnicy, a potężne kolby kwiatostanowe do 1 m długości. W przyległych do dużego basenu dwóch niewielkich, płytkich basenach prezentowane są inne, rzadsze rośliny błotne oraz ich odmiany uprawne. Na torfowisku przyległym do stawu ozdobnego, w małych pojemnikach przykrytych siatką można zaobserwować pływacze (utricularie) oraz bardzo rzadko występującą u nas w kraju Aldrovandę vesiculosę. Jest to roślina drapieżna odżywiająca się drobnymi organizmami wodnymi jak larwy komarów a nawet najdrobniejszym narybkiem. Jest wpisana do Polskiej czerwonej księgi roślin.

Atrakcją wrocławskiego Ogrodu jest jedna z największych na świecie (licząca ponad 250 taksonów) kolekcja subtropikalnych i tropikalnych roślin wodnych i błotnych, polecanych w literaturze do uprawy akwariowej. Do działu akwariów wchodzi się przez Panoramę Natury. Rośliny akwariowe prezentowane są, zgodnie z ich występowaniem geograficznym, w 29 dużych, 1200-litrowych (200 × 80 × 70 cm) akwariach. Wnętrza akwariów udekorowano korzeniami i skałami, przez co nabierają naturalnego wyglądu. W malowniczych grupach są tu wysadzone rośliny reprezentujące nieznane w naszej florze rodzaje, jak aponogeton , echinodorus, hygrophila , ludwigia i wiele innych. Na specjalną uwagę zasługują dwie kolekcje narodowe: rośliny z rodzaju echinodorus oraz anubias uprawiane w akwariach oraz w szklarni w formie emersyjnej (rośliny wyrastające z wody). Nazwy roślin na akwariach i przyporządkowane im numery wewnątrz zbiorników przy poszczególnych taksonach ułatwiają ich identyfikację. Dopiero tutaj możemy poznać piękno roślin podwodnych i ich różnorodność morfologiczną (zmienność kształtów i barw liści). Dodatkowym elementem podnoszącym atrakcyjność akwariów, a zachwycającym szczególnie dzieci, są ryby występujące w tych samych siedliskach, co poszczególne gatunki roślin. Nowością są dwa akwaria wystawowe (nr. 1 i nr 29) wykonane w stylu amano, którego twórcą był Takashi Amano, największy na świecie japoński akwarysta, żyjący w latach 1954-2015. Mieszkańcami jednego z tych akwariów są piranie czerwone, które trafiły do nas z Wrocławskiego Ogrodu Zoologicznego.

www.ogrodbotaniczny.wroclaw.pl