Ο Κήπος έχει συνολική έκταση περίπου 1860 στρεμμάτων, τα οποία καλύπτονται από φυσική κυρίως βλάστηση που περιλαμβάνει περισσότερα από 550 είδη. Στα όρια του Κήπου συναντάμε ένα από τα αρχαιότερα δάση χαλεπίου πεύκης (Pinus halepensis) της Αττικής με φυσικό υπόροφο από σκίνα (Pistacia lentiscus), πουρνάρια (Quercus coccifera) και άλλα είδη. Μεγάλο τμήμα του Κήπου καλύπτεται επίσης από δάσος χαλεπίου πεύκης (Pinus halepensis) "εμπλουτισμένου", μετά από αναδάσωση, με τραχεία πεύκη (Pinus brutia) και κυπαρίσσια (Cupressus sempervirens s.l.). Σημαντικής έκτασης είναι οι θαμνότοποι και οι φρυγανότοποι με λαδανιές (Cistus spp.), αστοιβές (Sarcopoterium spinosum), ασφάκες (Phlomis fruticosa), γαλαστοιβές (Euphorbia acanthothamos), θυμελαίες (Thymelaea spp.), θυμάρια (Thymbra capitata), θρούμπια (Satureja thymbra), γεμάτοι την άνοιξη με ολάνθιστα μονοετή φυτά και γεώφυτα.
Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει η χασμοφυτική χλωρίδα στους ασβεστολιθικούς βράχους των λόφων. Ο επισκέπτης εντυπωσιάζεται από τη βραχόφιλη καμπανούλα, που ενδημεί στους λόφους γύρω από την Αθήνα και στα γειτονικά νησιά (Campanula celsii subsp. celsii), από την ελληνική φριτιλλάρια (Fritillaria graeca), από τα πολλά φθινοπωρινά ελληνικά κυκλάμινα (Cyclamen graecum), από τα φθινοπωρινά και χειμωνιάτικα «κρινάκια» (Sternbergia lutea, Crocus cancellatus subsp. mazziaricus, Crocus laevigatus, Crocus cartwrightianus, Colchicum atticum), αλλά και από το πλήθος των Ορχεϊδών (Himantoglossum robertianum, Ophrys spp., Orchis spp., Serapias spp.).
