特色景區
百卉園
該園引種栽培展示國内外名優陸地觀賞花卉，建有國色天香的牡丹和姹紫嫣紅的芍藥兩個專類園區，其中牡丹品種多達200馀個，芍藥130多種，另有草本花卉70馀種。園區内假山疊石，古藤攀扶，曲徑迂回。各色花卉依其不同特性布置排列，高低或錯落有緻，或漸次遞進；形式多樣的圖案應用其中，或規則式，或自然式，花期各有不同，一年四季絡繹不絕，使人恍入畫境，美不勝收。
木蘭園
重點收集珍稀木蘭科植物，展示西安植物園木蘭科植物研究成果。共收集玉蘭亞屬植物43種，馬褂木屬植物3種，含笑屬植物3種，定植有12個本園自育木蘭新品種。園内回廊影壁、小橋流水、涓涓細流、假山疊石，景色雅緻。地面配置芳香地被植物25種，有效的驅除了蚊蟲，暢遊其中空氣清新香氣撲鼻，令人神清氣爽。
芳香植物區
引種保存秦巴山區及國内外重要芳香植物種質資源，收集了大量丁香屬、桂花屬、薔薇屬等芳香植物，區内按種類分小區集中栽植，薰衣草、桃葉香草、薄荷、羅勒等草本芳香植物點綴其間，區域内空氣清新香氣撲鼻。
植物分類區
按照哈欽松分類系統排序，展示植物進化和演替的途徑，是學生實習、普及植物知識的良好園地。引種各類植物1000馀種，同時收集保存國家重點保護的稀有瀕危植物和我省的保護植物。
生物能源與油料區
以國内外木本生物能源與油料植物為收集對象，定植有翅果油樹、黃連木、油橄榄、楓楊、美國山核桃、虎榛子、文冠果等128種。建有古亭、假山，地形高低起伏，樹木成蔭，配置的碧桃、榆葉梅、毛櫻桃繁花似錦萬紫千紅。
本草園
收集引種陝西優勢中藥材、草藥、國内外醫藥原料植物資源500馀種，按照不同種類生态習性進行栽培。是西北地區收集中草藥種類最多的專類園，為中醫藥研究、教學、實習、宣傳中醫藥文化提供了豐富實物材料。
郁金香園
西安植物園現已成功舉辦了十馀屆郁金香花展，共展出郁金香100馀個品種，還有歐洲水仙、風信子、花毛茛、觀賞貝母等名花做陪襯，更加突出了郁金香高貴典雅的皇後之美，使人們領略到群芳争豔、各展神姿的景觀。
水生植物區
本區收集水生植物100馀種。按其生态習性劃分為挺水、浮水、沉水植物，分區栽植。區内配置有假山、方亭、隔水以曲橋相通，夏日裡荷葉田田，嬌容三變、葉大如盤的王蓮是水面最靓麗的“嬌點”。
熱帶亞熱帶植物溫室
兩座占地面積各千馀平方米的熱帶、亞熱帶植物展覽溫室，是西安植物園為彌補大陸性氣候的不足，專門為一些怕冷的南方植物建造的家園。展覽溫室共分高溫展覽室、中溫展覽室及低溫展覽室，收集保存植物400馀種。
翠華園
始建于1990年，日本式園林風格。憩亭、白塔、石燈與水體共同營造出和諧、靜谧、美妙的獨立空間。翠竹青秀、溪水潺緩，矽化木化石凝重樸實，是您休息和感悟自然的好去處。
機構沿革
1958年，根據國務院關于加強利用野生經濟植物資源的指示和中國科學院關于大力發展全國植物園網點的精神，開始籌建西安植物園。經多次在西安地區調查，最終将園址選定在大雁塔以南，面積為20hm2。确定園址考慮的重要因素是地勢北高南低，适宜植物配置與造景，再者，該處多為多年墳地，且為旱地，對農業耕作影響不大。在選址的同時，先後派出50馀名同志在秦嶺，曆經10天時間，移植野生有用苗木1萬馀株。 1959年，經報請中國科學院、陝西省人民政府、西安市人民政府同意，正式建立西安植物園。西安植物園是建國後全國首批建立的八個植物園之一，也是當時國家在西北地區建設的唯一的植物園。
西安植物園成立時的單位名稱為“中國科學院西北生物土壤研究所西安植物園”，是該所下屬的一個非獨立性機構，後更名為“中國科學院西北水土保持生物土壤研究所西安植物園”。
建園初期，邀請了國内知名的植物學家如林镕、裴鑒、耿以禮、劉慎谔、陳邦傑、俞德俊、鐘補求等教授以及前蘇聯引種馴化專家A.V.瓦西裡耶夫教授來園，對本園方針、任務、規劃、特點、建園、科研及幹部培養和今後努力方向等給予指導。
在植物引種馴化方面，由于堅持了“一切工作以建園為主的方針”，在很短的幾年時間内就收集種子植物1700馀種，80馀萬株。初步形成了資源植物區、木本油料、芳香油、果樹、藥材、松柏和楊柳植物标本園等分區狀況。
地理位置
1963年4月，在園内召開了有西北農學院、果樹研究所、陝西師範大學、西北設計院、西安市園林處和西安城建局等單位的專家、負責同志參加的規劃會議，對我園的規劃進行了專題讨論，肯定了我園的園景規模為720畝，由西安市設計院承擔設計，拿出初步方案。該方案經西安市規劃局審查，确定了西安植物園的規劃用地為720畝。尚未征用的南北兩側420畝土地作為城市發展的規劃依據長期預留，其它任何單位不得征用。由于“十年動亂”和資金緊缺的影響，植物園一直沒有能夠征用預留的土地。 1964年，經中國科學院批準，西安植物園成為獨立的研究機構，單位名稱為“中國科學院西安植物園”。研究隊伍進行了相應調整，将原設的分類、生态、資源植物、溫室和種苗室整合為三個組，分别是植物區系組、經濟植物組和規劃建園組。
“十年内亂”期間，植物園的建園和科研工作基本停滞，附近農民和有關單位紛紛進園搶種和占用土地，一個初具規模和外貌的植物園變成了殘垣斷壁、雜草叢生的荒園，悉心收集的千馀種植物種類喪失殆盡。
1970年，根據中央精神，一些原屬中央各部委領導的機關、單位逐批下放地方管理。西安植物園由中國科學院下放歸陝西省科技局(省科委)領導，單位名稱仍沿用“中國科學院西安植物園”。中國科學院保留供物關系至1978年。園下設藥用植物、油用植物、抗污染植物、芳香植物、植物化學等五個研究組和綜合組。
1978年，陝西省委批準陝西省科學院成立，并做出決定：從1978年10月起，将原屬省科委領導的西安植物園歸屬陝西省科學院領導。1979年，陝西省科學院通知：“自1979年10月1日起，中國科學院西安植物園更名為陝西省西安植物園”。
全國科學大會以後，為了加強研究工作，西安植物園将原有的研究組組建為三個研究室：經濟植物、園林花卉、植物化學研究室。有關園林建設工作由研究項目組負責開展，重點研究項目有水飛薊、西洋參、漆樹、扁桃、毛竹、丹參和桔梗等。
1979年，先後五次派人員去秦嶺和巴山，曆時50多天，組織采挖種苗5000馀株，收集标本900多份，制作蠟葉标本500多份，全年共完成引種500多種，是曆年來引種最多的一年。
1980年，在省政府的關心支持下，《西安植物園園林建設與植物配置的綜合研究》列入陝西省科技發展計劃。園内所有研究技術人員劃分為三片十一組，集中精力開展園林建設工作。經過三年的運行，投入資金約80馀萬元，建成了包括藥用植物展覽區、油用植物展覽區、芳香植物展覽區、水生植物展覽區、花卉展覽區、園林植物展覽區、植物分類展覽區和熱帶、亞熱帶植物展覽溫室的展覽區格局。
1984年9月，我園引種的王蓮開花，借此機會，西安植物園正式對外開放。當年來園參觀人數達到62560人。 1984年，西安植物園召開了第一屆黨員大會，選舉産生了第一屆委員會，經報請陝西省科學院黨組同意，1985年園黨委正式成立。植物園下設經濟植物、園林花卉、種質資源、植物化學、生物技術五個研究室和科普建園科以及黨辦、工會、人事保衛科、業務科、基建辦、器材科、辦公室等七個職能機構，并成立了花卉開發部、勞動服務公司。
1987年，西安植物園調整了機構設置，撤銷了人事保衛科，成立園主任辦公室、保衛科，原辦公室改為行政科。1988年，建設了面積為7200平方米的園中園－翠華園。
1993年，在省政府有關領導的大力支持下，我園舉辦了首屆西安郁金香花會。花會吸引了數十萬遊人來園觀賞，中央電視台也做了新聞報道。為迎接花會的召開，省政府撥專款修建了我園大門。
1995年以後，我園對建園工作提出了“穩定、改造、充實、提高”的指導思想和“小而精”的建園方針，成立了建園領導小組，實行了經濟責任承包制，調動了建園室全體人員工作積極性。加快了園林景觀的建設步伐。在園花卉開發部、溫室、鮮切花組的基礎上，組建了“西安西植園林花卉有限公司”，提高了經營實力和市場競争能力。在科研方面，為促進研究室與開發的有機聯系，将經濟植物研究室與植物化學研究室合并，形成了一定的科研優勢。這一時期，加大了基礎設施的建設，整修了翠花園和太陽能溫室，恢複了水生植物展覽區，拆除了陳舊不堪的平房，修建了面積達1600平方米的溫棚，安裝了六噸熱水鍋爐，接通了黑河自來水，收回了周邊土地，修建了四号住宅樓，改善了職工的生活條件。目前全園職工發展到230多人，其中在職職工117人，近幾年先後引進高水平人才10馀人，壯大了研究隊伍。
近年來，先後裝修了試驗辦公大樓，添置了儀器設備，使研究、辦公條件大大改善。對廣場、道路進行了維修改造，現正在建設職工住宅樓。
2006年12月19日陝編辦批準西安植物園加挂“陝西省植物研究所”的牌子，實行“兩塊牌子，一套機構”。
