В другом разделе, повествующем о флоре России, встречаются наиболее характерные типы различных зон. Здесь воссоздана растительность Европейской части России, Сибири, Кавказа, Средней Азии и Дальнего Востока. Представлены полезные растения природной флоры: пищевые, кормовые, лекарственные, пряно-ароматические, технические и др. Уже в первые годы создания сада в этой экспозиции было собрано около трех тысяч растений, размещенных по географическому принципу.
В экспозиции культурных растений показаны достижения в селекции плодово-ягодных, овощных и технических растений.
В дендрарии, который занимает почти пятую часть сада, размещены различные породы деревьев, кустарников и лиан, преимущественно Северного полушария. Здесь представлены различные виды шиповника, среди них привлекает внимание кокандская роза с желтыми лепестками. Дает плоды алыча, привезенная из Тянь-Шаня. Прижилась яблоня Сиверса. Хуже чувствует себя грецкий орех, а вот его родственники с Дальнего Востока и из Северной Америки — черный и серый орехи — гораздо лучше перенесли переселение в Москву. Кстати, растения северо-востока Азии и Северной Америки обычно лучше приживаются у нас, нежели переселенцы с Кавказа, из Западной и Южной Европы (особенно много хлопот доставляют древесные растения, но успешно растут сербская ель, граб, айва). Много древесных растений после многолетних испытаний было рекомендовано для использования в лесном хозяйстве и зеленом строительстве средней полосы России.
Познакомившись с разделом полезных дикорастущих растений, можно получить всестороннее представление о пищевых, лекарственных, технических растениях флоры мира.
Декоративным растениям и приемам озеленения посвящен другой раздел. Здесь собраны сорта цветочно-декоративных растений со всего мира. На одном участке можно видеть одновременно более двух тысяч сортов роз. Сотни сортов тюльпанов, нарциссов, гиацинтов, лилий, пионов, гладиолусов, ирисов, флоксов. Примулярий с примулами. Более ста сортов сирени. Множество сортов георгинов. Этот участок сада называют еще садом непрерывного цветения: ландыши передают эстафету сирени, и так цветение продолжается до поздней осени.
В разделе культурных растений показаны не только сами растения, но и их дикие предки.
В оранжерее представлены выходцы из тропических стран. Это вересковые и орхидные суккуленты (кактусы шарообразные, цилиндрические или плоские растения, колючие или шерстистые), обширные коллекции азалий, орхидей.
На территории сада сохранился большой массив леса с главной породой — дубом, здесь встречаются экземпляры, которым по 100–200 лет. Недалеко от лабораторного корпуса можно видеть березняк из американских, азиатских и европейских берез. Н. Бородина отмечает разнообразие видов, расположенных на кленовой поляне:
Ботаническая улица делит территорию сада на две части. В одной ее части можно видеть экспериментальные участки, производственные оранжереи и питомник.
Не так давно на территории Ботанического сада появились два новых сада — японский сад (он был создан вместе с японскими специалистами) и вересковый сад (совместное творение с учеными Германии).