Ботанический сад обладает богатыми коллекциями живых растений в оранжереях и в парке. В оранжереях Ботанического сада, площадь которых составляет около 1 га., а общая протяженность 1 км., собраны коллекции живых растений, насчитывающие более 7,5 тыс. видов растений, в том числе из самых отдаленных и экзотических уголков планеты. Ежегодно в оранжереях плодоносят манго, какао, кофе, флакуртия (тропическая слива), бананы, цитрусовые (лимон, мандарин, апельсин), японская мушмула, инжир, фейхоа, гранат и ряд других растений. Обильно цветут австралийские акации, начиная с февраля и цветение некоторых видов продолжается до июля; каллистемоны; пальмы; жасмины, сильный и приятный аромат которых, посетитель улавливает входя в оранжерею. Особенно интересна коллекция вересковых, зимой радуют глаз изящные эрики, а к весне расцветают азалии, превращая оранжерею в цветущий сад. Палитра красок настолько богата и разнообразна, что надолго остается в памяти. Гордость сада - одного из самых северных ботанических садов в мире - коллекции и экспозиции древесных и травянистых растений открытого грунта.

Для всех желающих проводятся экскурсии: «Растения тропических областей Земного шара», «Растения субтропических областей Земного шара», «Растения парка-дендрария», «Парк, Пальмовая оранжерея с заходом в Водную оранжерею». Для учащихся школ, студентов средних и высших учебных заведений проводятся специализированные учебно-тематические экскурсии: «Путешествие в жаркие страны», «Лист, побег, стебель», «Строение цветка», «Растения тропических областей Земного шара и практическое значение их для человека», «Происхождение и систематика высших растений», «Многообразие растительных организмов и приспособленность растений к жизни в определенных условиях среды», «Новогодние растения мира». Для детских садов - «Сезонные изменения в природе». Оранжереи сада можно посетить только в составе экскурсионной группы. С коллекциями открытого грунта (парка-дендрария) посетители могут знакомиться самостоятельно без экскурсионного обслуживания с мая по октябрь.

Ботанический музей – один из старейших в Санкт-Петербурге и России: датой его основания принято считать 1823 год. Он расположен на Аптекарском острове, на территории Ботанического сада. Экспозиции Ботанического музея посвящены растительности Земного шара, эволюции растительного мира, месту растений в жизни человека. В музее регулярно проводятся художественные и научно-популярные временные выставки, тематика которых связана с миром растений. Обширные фонды Ботанического музея подразделяются на Дендрологическую коллекцию, в которую входят образцы древесин, Карпологическую (образцы плодов и семян) и Палеоботаническую (образцы ископаемых растений) коллекции, а также – коллекцию по Экономической ботанике (в ней собраны растения, используемые человеком, разнообразные изделия и продукты из них). Помимо этих разделов, в фонды музея входят Фототека и Архив – около 10 тыс. негативов, фотографий и документов XIX-начала XX века.