作为植物园的重要组成部分，温室既是植物保育的设施，又是科学普及的场所。本展览温室从上世纪50年代开始修建，1965年由砖木结构改为钢架结构并沿用至今，它是当时全国面积最大，设备最先进的植物展览温室。2018年展览温室修缮以后，总面积为2430平方米，共包含四季花厅、棕榈室、阴生植物室、裸子植物室、食虫植物室、果树室、多肉植物室、水生植物室、菩提室9个展室，收集展示热带和亚热带植物2000余种（含栽培品种）。

多肉植物室棕榈室水生植物室裸子植物室食虫植物室四季花厅果树室阴生植物室菩提室