В Национальном ботаническом саду им. Н. Н. Гришка на площади 129,86 га созданы уникальные за качественным и количественным составом коллекции цветочно-декоративных, лекарственных, плодовых, овощных, пряноароматических, кормовых и технических растений из всех ботанико-географических регионов мира, которые насчитывают свыше 10 тысяч видов, форм и сортов. Эти огромные коллекции имеют чрезвычайно важное научное и экономическое значение. В частности, в Саду собрана одна из наилучших в мире коллекция форм кизила, самая большая в Восточной Европе коллекция дуба, клена, липы, березы, ореха, сирени, дикорастущих плодовых растений. Все коллекции являются особенно ценными с точки зрения сохранения разнообразия растений ех sіtu. В оранжереях произрастают некоторые редкие тропические виды и даже такие, что уже исчезли в природных условиях.
        Благодаря уникальному ботанико-географическому принципу, по которому представлены растения в Национальном ботаническом саду, в течение более чем 60-летнего периода существования географических участков сформировались фитоценозы, которые воссоздают природную растительность (типичные пейзажи и даже рельеф) отдельных регионов Евразии. Это такие экспозиционные участки как "Леса равнинной части Украины" (12,0 га), "Степи Украины" (2,5 га), "Украинские Карпаты" (6,0 га), "Крым" (2,5 га), "Кавказ" (5,75 га), "Средняя Азия" (3,5 га), "Дальний Восток" (6,0 га), "Алтай и Западная Сибирь" (1,8 га).