Distinguem-se duas áreas principais no jardim Botânico: a «Classe» e o «Arboreto».
A "Classe" foi organizada com o objectivo, ainda actual, de difundir o conhecimento botânico, estando aí representadas as principais famílias de Dicotiledóneas. Edmund Goeze, primeiro jardineiro-chefe, organizou-a de acordo com o Prodromus de De Candolle, porque à data era a única obra que abrangia aquele grupo.
Nos anos 40 do século XX, R.T. Palhinha, então director do Jardim Botânico, transformou a primitiva ordenação sistemática em conjuntos ecológicos, organizados em canteiros dispostos à volta de um lago central.
Encontram-se aqui algumas árvores de particular interesse, nomeadamente, Apollonias barbujana Bornm., Calodendrum capense Thunb., Ficus macrophylla Desf. ex Pers., Jacaranda mimosifolia D. Don, Picconia excelsa (Sol.) A. DC., Quillaja brasiliensis (A. St.-Hill. & Tut.) Mart., Photinia nussia (Buch.-Ham. ex D. Don) Kalkman, Tristania conferta R. Br. e Visnea mocanera L. f.
O "Arboreto" foi projectado por Jules Daveau, a partir de 1876, e abrange uma área com grande declive que se estende até à parte alta do Parque Mayer. A principal via de comunicação é uma escadaria que conduz à rua das Palmeiras, que dá acesso ao portão da Alegria, e depois se prolonga pela circular do Arboreto. Do lado direito da escadaria, numa pequena encosta, encontra-se a colecção de plantas xerófitas e em frente a colecção das monocotiledóneas.
A rua das Palmeiras, é uma peça emblemática pelo número de espécies aqui cultivadas a céu aberto.
Estão presentes plantas de grande porte, exemplares de espécies nativas de diversas zonas do globo e que dão um cunho tropical e subtropical a todo o espaço. Merecem destaque as colecções de gimnospérmicas, particularmente cicadófitas e araucárias, palmeiras e figueiras tropicais.
Nas cicadófitas são particularmente interessantes os espécimes de Ceratozamia, Cycas, Dioon, Encephalartos e Stangeria. Nas araucárias destacam-se exemplares de Araucaria columnaris (Forst.) Hook., A. cunninghamii D. Don., A. heterophylla (Salisb.) Franco e Marywildea bidwillii (Hook.) A.V.Bobrov & Melikyan.
Entre as palmeiras cultivadas encontram-se representantes dos géneros Archontophoenix, Arenga, Brahea, Butia, Chamaedorea, Chamaerops, Howea, Jubaea, Livistona, Phoenix, Phapis, Rhopalostylis, Sabal, Serenoa, Syagrus, Trachycarpus, Trithrinax e Washingtonia.
A colecção de figueiras evidencia-se pelos exemplares frondosos e esteticamente belos. Os maiores pertencem à espécie Ficus macrophylla Desf. ex Pers. (na “Classe”). Merece destaque F. superba var. japonica Miq., cujas inflorescências pequenas e numerosas, ao longo de todo o tronco, atraem a atenção do público. Encontram-se ainda exemplares de F. benjamina L., F. carica L., F. coronata Spin, F. elastica Roxb. ex Hornem., F. habrophylla G. Benn. & Seem., F. isophlebia Standl., F. pumila L., F. religiosa L., F. rubiginosa Desf. ex Vent., F. sur Forssk.e F. sycomorus L.
