Колекційний фонд Ботанічного саду складає близько 5000 таксонів, які включають:
- 1025 видів і форм дерев і кущів;
- 720 природних трав`янистих видів;
- 1095 видів і сортів культурних трав’янистих рослин;
- 1630 видів тропічних і субтропічних рослин.
Спонтанна флора ботанічного саду налічує 489 видів.
Унікальними в ботанічному саді є колекції саговиків, пальм, антуріумів, сукулентів, плющів, інших тропічних і субтропічних рослин, рододендронів (друга за об’ємом колекція в Україні), хвойників, ботанічна система, рідкісні декоративні рослини, півники, лілійники, жоржини. У колекціях Ботанічного саду знаходяться рідкісні та зникаючі види рослин, 64 види з Червоної книги України, що включають 12 ендеміків і 17 реліктів.