L’arboretum présente une riche collection botanique. Il est planté dans un parc paysager, orné d’une pièce d’eau avec île, de ponts suspendus et de différents kiosques, fabriques et fontaines. Les jardins à thèmes sont aménagés de part et d’autre de l’arboretum : jardin anglais, jardin de l’automne flamboyant, jardin des convolvulacées (collection nationale), jardin des aulnes, jardin des floraisons, jardin des Hydrangea, jardin des fruits, jardin des châtaigniers, place des grands arbres, jardin des écorces et des feuillaisons, jardin temporel et jardin de l’architecture végétal.
Dans l’ancienne demeure à colombages, le conseil général des Hauts-de-Seine a créé un centre de documentation appelé Maison de l’arbre et des jardins.