特色景区
百卉园
该园引种栽培展示国内外名优陆地观赏花卉，建有国色天香的牡丹和姹紫嫣红的芍药两个专类园区，其中牡丹品种多达200馀个，芍药130多种，另有草本花卉70馀种。园区内假山叠石，古藤攀扶，曲径迂回。各色花卉依其不同特性布置排列，高低或错落有致，或渐次递进；形式多样的图案应用其中，或规则式，或自然式，花期各有不同，一年四季络绎不绝，使人恍入画境，美不胜收。
木兰园
重点收集珍稀木兰科植物，展示西安植物园木兰科植物研究成果。共收集玉兰亚属植物43种，马褂木属植物3种，含笑属植物3种，定植有12个本园自育木兰新品种。园内回廊影壁、小桥流水、涓涓细流、假山叠石，景色雅致。地面配置芳香地被植物25种，有效的驱除了蚊虫，畅游其中空气清新香气扑鼻，令人神清气爽。
芳香植物区
引种保存秦巴山区及国内外重要芳香植物种质资源，收集了大量丁香属、桂花属、蔷薇属等芳香植物，区内按种类分小区集中栽植，薰衣草、桃叶香草、薄荷、罗勒等草本芳香植物点缀其间，区域内空气清新香气扑鼻。
植物分类区
按照哈钦松分类系统排序，展示植物进化和演替的途径，是学生实习、普及植物知识的良好园地。引种各类植物1000馀种，同时收集保存国家重点保护的稀有濒危植物和我省的保护植物。
生物能源与油料区
以国内外木本生物能源与油料植物为收集对象，定植有翅果油树、黄连木、油橄榄、枫杨、美国山核桃、虎榛子、文冠果等128种。建有古亭、假山，地形高低起伏，树木成荫，配置的碧桃、榆叶梅、毛樱桃繁花似锦万紫千红。
本草园
收集引种陕西优势中药材、草药、国内外医药原料植物资源500馀种，按照不同种类生态习性进行栽培。是西北地区收集中草药种类最多的专类园，为中医药研究、教学、实习、宣传中医药文化提供了丰富实物材料。
郁金香园
西安植物园现已成功举办了十馀届郁金香花展，共展出郁金香100馀个品种，还有欧洲水仙、风信子、花毛茛、观赏贝母等名花做陪衬，更加突出了郁金香高贵典雅的皇后之美，使人们领略到群芳争艳、各展神姿的景观。
水生植物区
本区收集水生植物100馀种。按其生态习性划分为挺水、浮水、沉水植物，分区栽植。区内配置有假山、方亭、隔水以曲桥相通，夏日里荷叶田田，娇容三变、叶大如盘的王莲是水面最靓丽的“娇点”。
热带亚热带植物温室
两座占地面积各千馀平方米的热带、亚热带植物展览温室，是西安植物园为弥补大陆性气候的不足，专门为一些怕冷的南方植物建造的家园。展览温室共分高温展览室、中温展览室及低温展览室，收集保存植物400馀种。
翠华园
始建于1990年，日本式园林风格。憩亭、白塔、石灯与水体共同营造出和谐、静谧、美妙的独立空间。翠竹青秀、溪水潺缓，硅化木化石凝重朴实，是您休息和感悟自然的好去处。
机构沿革
1958年，根据国务院关于加强利用野生经济植物资源的指示和中国科学院关于大力发展全国植物园网点的精神，开始筹建西安植物园。经多次在西安地区调查，最终将园址选定在大雁塔以南，面积为20hm2。确定园址考虑的重要因素是地势北高南低，适宜植物配置与造景，再者，该处多为多年坟地，且为旱地，对农业耕作影响不大。在选址的同时，先后派出50馀名同志在秦岭，历经10天时间，移植野生有用苗木1万馀株。 1959年，经报请中国科学院、陕西省人民政府、西安市人民政府同意，正式建立西安植物园。西安植物园是建国后全国首批建立的八个植物园之一，也是当时国家在西北地区建设的唯一的植物园。
西安植物园成立时的单位名称为“中国科学院西北生物土壤研究所西安植物园”，是该所下属的一个非独立性机构，后更名为“中国科学院西北水土保持生物土壤研究所西安植物园”。
建园初期，邀请了国内知名的植物学家如林镕、裴鉴、耿以礼、刘慎谔、陈邦杰、俞德俊、钟补求等教授以及前苏联引种驯化专家A.V.瓦西里耶夫教授来园，对本园方针、任务、规划、特点、建园、科研及干部培养和今后努力方向等给予指导。
在植物引种驯化方面，由于坚持了“一切工作以建园为主的方针”，在很短的几年时间内就收集种子植物1700馀种，80馀万株。初步形成了资源植物区、木本油料、芳香油、果树、药材、松柏和杨柳植物标本园等分区状况。
地理位置
1963年4月，在园内召开了有西北农学院、果树研究所、陕西师范大学、西北设计院、西安市园林处和西安城建局等单位的专家、负责同志参加的规划会议，对我园的规划进行了专题讨论，肯定了我园的园景规模为720亩，由西安市设计院承担设计，拿出初步方案。该方案经西安市规划局审查，确定了西安植物园的规划用地为720亩。尚未征用的南北两侧420亩土地作为城市发展的规划依据长期预留，其它任何单位不得征用。由于“十年动乱”和资金紧缺的影响，植物园一直没有能够征用预留的土地。 1964年，经中国科学院批准，西安植物园成为独立的研究机构，单位名称为“中国科学院西安植物园”。研究队伍进行了相应调整，将原设的分类、生态、资源植物、温室和种苗室整合为三个组，分别是植物区系组、经济植物组和规划建园组。
“十年内乱”期间，植物园的建园和科研工作基本停滞，附近农民和有关单位纷纷进园抢种和占用土地，一个初具规模和外貌的植物园变成了残垣断壁、杂草丛生的荒园，悉心收集的千馀种植物种类丧失殆尽。
1970年，根据中央精神，一些原属中央各部委领导的机关、单位逐批下放地方管理。西安植物园由中国科学院下放归陕西省科技局(省科委)领导，单位名称仍沿用“中国科学院西安植物园”。中国科学院保留供物关系至1978年。园下设药用植物、油用植物、抗污染植物、芳香植物、植物化学等五个研究组和综合组。
1978年，陕西省委批准陕西省科学院成立，并做出决定：从1978年10月起，将原属省科委领导的西安植物园归属陕西省科学院领导。1979年，陕西省科学院通知：“自1979年10月1日起，中国科学院西安植物园更名为陕西省西安植物园”。
全国科学大会以后，为了加强研究工作，西安植物园将原有的研究组组建为三个研究室：经济植物、园林花卉、植物化学研究室。有关园林建设工作由研究项目组负责开展，重点研究项目有水飞蓟、西洋参、漆树、扁桃、毛竹、丹参和桔梗等。
1979年，先后五次派人员去秦岭和巴山，历时50多天，组织采挖种苗5000馀株，收集标本900多份，制作蜡叶标本500多份，全年共完成引种500多种，是历年来引种最多的一年。
1980年，在省政府的关心支持下，《西安植物园园林建设与植物配置的综合研究》列入陕西省科技发展计划。园内所有研究技术人员划分为三片十一组，集中精力开展园林建设工作。经过三年的运行，投入资金约80馀万元，建成了包括药用植物展览区、油用植物展览区、芳香植物展览区、水生植物展览区、花卉展览区、园林植物展览区、植物分类展览区和热带、亚热带植物展览温室的展览区格局。
1984年9月，我园引种的王莲开花，借此机会，西安植物园正式对外开放。当年来园参观人数达到62560人。 1984年，西安植物园召开了第一届党员大会，选举产生了第一届委员会，经报请陕西省科学院党组同意，1985年园党委正式成立。植物园下设经济植物、园林花卉、种质资源、植物化学、生物技术五个研究室和科普建园科以及党办、工会、人事保卫科、业务科、基建办、器材科、办公室等七个职能机构，并成立了花卉开发部、劳动服务公司。
1987年，西安植物园调整了机构设置，撤销了人事保卫科，成立园主任办公室、保卫科，原办公室改为行政科。1988年，建设了面积为7200平方米的园中园－翠华园。
1993年，在省政府有关领导的大力支持下，我园举办了首届西安郁金香花会。花会吸引了数十万游人来园观赏，中央电视台也做了新闻报道。为迎接花会的召开，省政府拨专款修建了我园大门。
1995年以后，我园对建园工作提出了“稳定、改造、充实、提高”的指导思想和“小而精”的建园方针，成立了建园领导小组，实行了经济责任承包制，调动了建园室全体人员工作积极性。加快了园林景观的建设步伐。在园花卉开发部、温室、鲜切花组的基础上，组建了“西安西植园林花卉有限公司”，提高了经营实力和市场竞争能力。在科研方面，为促进研究室与开发的有机联系，将经济植物研究室与植物化学研究室合并，形成了一定的科研优势。这一时期，加大了基础设施的建设，整修了翠花园和太阳能温室，恢复了水生植物展览区，拆除了陈旧不堪的平房，修建了面积达1600平方米的温棚，安装了六吨热水锅炉，接通了黑河自来水，收回了周边土地，修建了四号住宅楼，改善了职工的生活条件。目前全园职工发展到230多人，其中在职职工117人，近几年先后引进高水平人才10馀人，壮大了研究队伍。
近年来，先后装修了试验办公大楼，添置了仪器设备，使研究、办公条件大大改善。对广场、道路进行了维修改造，现正在建设职工住宅楼。
2006年12月19日陕编办批准西安植物园加挂“陕西省植物研究所”的牌子，实行“两块牌子，一套机构”。
