Коллекционные фонды ботанического сада являются достоянием федерального уровня. Живые коллекции растений включают более 2000 видов и сортов (без учета разнообразия коллекционных растений по происхождению и форме). На территории ботанического сада произрастают около 800 видов деревьев и кустарников, более 700 видов цветов, отдельная коллекция лекарственных растений насчитывает до 400 наименований. Более 600 единиц представляют флору Чувашии. Растения размещаются в различных частях организационно-планировочной структуры сада – в экспозициях и на коллекционных участках: «Цветочно-декоративные растения» (650 видов и сортов), «Сад Падуи» (570 видов), «Лекарственные, редкие и исчезающие растения» (342 вида), «Долина раздумий» (12 видов), «Альпийская горка» (45 видов), «Травянистая флора Чувашии» (102 вида), «Экологическая тропа» (14 видов), «Дендрарий» (600 видов), «Фрутицетум» (36 видов), «Тополя и ивы России» (23 вида и гибрида), «Помологический сад» (9 видов, 117 сортов).

Размещение экспозиций предусмотрено как на открытых участках, так и занятых в настоящее время искусственно созданной растительностью. Другой особенностью является наличие территорий околоводных пространств.

Свободные от посадки площади экспозиционной зоны составляют около 50% территории, занятые группово-куртинными посадками – 4,0 га. Куртинно-групповые посадки из дуба, сосны, ели, березы создавались для закладки экспозиции «Флора Чувашии» около 15 лет назад. Кроме того, на площади имеются елово-сосновая полоса 30-летнего возраста (0,05 га), кедровая аллея 1994 г. посадки, ореховая полоса 20-летнего возраста (0,04 га), старые ветловые посадки по водотоку (около 0,07 га).