La vocation botanique du lieu n'a pas changé depuis 1761, époque ou Louis XV fit aménager un jardin près de son château du Coq.
Racheté en 1898 par la ville de Paris, l’architecte en chef des promenades et plantations, Jean-Camille Formigé (1845-1926) est chargé de sa réhabilitation. Au sein d’un jardin à la française, il réalise cinq grandes serres en verre et en fonte. La plus spectaculaire est la grande serre qui abrite le palmarium, un bassin de carpes koï et une volière. Devant cette serre se trouve une sculpture monumentale de Jules Dalou (1838-1902) représentant « le triomphe de Bacchus ».
On peut voir également des vasques en fonte émaillée de la Manufacture de Sèvres ainsi que des mascarons de fonte d’Auguste Rodin (1840-1917) destinées à éloigner les mauvais esprits. On peut y voir plus de 5000 espèces végétales et de nombreux arbres remarquables.