ბოტანიკური ბაღის საერთო რელიეფი, წავკისისწყლის ხევი, ბუნებრივად გავრცელებული ხე-ბუჩქები, ფიტოგეოგრაფიული განყოფილებები, ცალკეული საკოლექციო ნაკვეთები და საპარკე-რეკრეაციული ზონები ქმნიან ბაღის ძირითად ლანდშაფტს, რომელიც მოიცავს მცენარეთა მრავალ სახეობას, კულტივარსა და ფორმას.
აქ ბუნებრივი რელიეფი თვალწარმტაცი და ნაირფეროვანია. წარმოდგენილია მთელი ლანდშაფტური სპექტრი: მთა-გორები და კლდეები, ხელოვნური და ბუნებრივი ტყეები, ბუჩქნარები, მდელოები, ტბორები და წყალვარდნილები. ბაღის ტერიტორიის ყველაზე დაბალი წერტილის სიმაღლე მის ქვედა ნაწილში, ზღვის დონიდან 417 მეტრია, ყველაზე მაღალი წერტილისა (თაბორის ქედზე, სოფ. შინდისის ქვემოთ) – 714 მეტრი (სიმაღლეთა სხვაობა თითქმის 300 მ-ია).
ბაღის ჩრდილოეთით მდებარე სოლოლაკის ქედის სიმაღლე ზღვის დონიდან 450-520 მ-ის ფარგლებში მერყეობს. ბაღის ფარგლებში ქედის სიგრძე 1 კმ-ია.
ბაღის ლანდშაფტის სილამაზეს და თვითმყოფადობას წარმოაჩენს სოლოლაკისა და თაბორის ქედების ვერტიკალური კლდეებისა და მცენარეების ურთიერთშეხამება, ნარიყალას ციხის ნანგრევების კლდოვანი სამხრეთის მხარე და ბაღის დიდ ჩანჩქერზე გადებული მსუბუქი კონსტრუქციის თაღოვანი ხიდი.
მდინარე წავკისისწყალი ბაღის ტერიტორიაზე ქმნის რამდენიმე ვიწრო, ღრმა და თვალწარმტაც კანიონს, რომელთაგან ყველაზე ღრმა, ბაღის უკიდურეს ქვემო ნაწილში, უშუალოდ ქალაქში იჭრება. მეორე ღრმა კანიონი ბაღის უკიდურეს ზედა ნაწილშია.
ბოტანიკური ბაღის ტერიტორიაზე ოთხი სხვადასხვა სიმაღლის ულამაზესი წყალვარდნილია, რომელთა შორის ყველაზე დიდი და შთამბეჭდავია ბაღის ცენტრალურ ნაწილში არსებული ჩანჩქერი, რომლის წყლის ვარდნის სიმაღლე 24 მ-ია.
გარდა მდინარის ხეობისა, ბაღს კიდევ რამდენიმე გვერდითი ხევი სერავს. ბაღის დასავლეთ ნაწილშია ოქროყანის ხევი, რომელშიც მცირე რაოდენობით, მაგრამ მუდმივად მოედინება წყალი; თაბორის ქედიდან ეშვება მშრალი ხევი, რომელიც ესაზღვრება კავკასიის იშვიათი და გადაშენებადი მცენარეების საკოლექციო ნაკვეთს. სანერგის ტერიტორიის დასავლეთ ნაწილში იწყება მშრალი ხევი (თაბორის ქედზე – 650 მ ზღვის დონიდან), რომელიც წავკისისწყლის ხეობას უერთდება ბოტანიკის ინსტიტუტის ყოფილი შენობის მოპირდაპირე ფერდობზე. მის ქვედა ნაწილში აგებულია აკვედუკი. საკმაოდ ღრმა და მშრალი ხევი იწყება თაბორის ქედზე, სოფელ შინდისის ქვემოთ (700 მ ზღ. დ.). ეს ხევი ბოტანიკური ბაღის ტერიტორიის სამხრეთ-დასავლეთი საზღვარიცაა.
ბოტანიკური ბაღის ლანდშაფტში ჭარბობს სხვადასხვა ფორმისა და სიმაღლის გაშლილი და მომრგვალებული ფოთლოვანი მერქნიანი მცენარეები, თუმცა ბაღის სხვადასხვა მონაკვეთებზე ვხვდებით პირამიდულ და ტანაყრილ წიწვოვან მცენარეებს: მარადმწვანე კვიპაროსების პირამიდულ და ჰორიზონტალურ ფორმებს, ფიჭვებს, სოჭებს და სხვ., რითაც მიღწეულია მცენარეთა ფორმების კონტრასტული მთლიანობა. ბაღში ცალკე ადგილი აქვს დათმობილი მარადმწვანე პირამიდული ფორმის კვიპაროსების ხეივანს. ბოტანიკური ბაღის ლანდშაფტს ამდიდრებს აგრეთვე აღმოსავლეთ საქართველოსა და ნათელი ტყის ფრაგმენტები.
ბოტანიკური ბაღის ლანდშაფტი გამოირჩევა ფერთა სიუხვით. ზაფხულის პერიოდში მასში ჭარბობს სხვადასხვა ინტენსივობის მწვანე ფერი. ამ დროისათვის განსხვავებულ ფერთა ეფექტს იძლევა ბაღის ჰორიზონტალურ ნაკვეთებზე გახარებული ბალახოვანი და ყვავილოვანი მცენარეები.
მერქნიან მცენარეთა ფერთა სიუხვე აღინიშნება განსაკუთრებით გაზაფხულსა და შემოდგომაზე, რომელსაც ქმნიან სხვადასხვა სახეობის ხე-ბუჩქები, ყვავილების, ფოთლებისა და ნაყოფების ფერით (ფორზიცია, იაპონური კომში, ჩიტავაშლა, გრაკლა, იაპონური ჟასმინი, არღავანი, პავლოვნია, ორნაკვთოვანი გინკგო და სხვ.). ამ ფერთა გამას ემატება და ამდიდრებს აყვავებული ბალახოვანი დეკორატიული მცენარეებიც.
ბაღის ლანდშაფტის სხვადასხვა ფერით გამდიდრებაში თვალსაჩინო წვლილი შეაქვს მეყვავილეობის, კავკასის იშვიათ და გადაშენებად, სამკურნალო და არომატულ მცენარეთა, ვარდების საკოლექციო ნაკვეთებს და ასევე, ჰორიზონტალურ ტერიტორიებზე მოწყობილ სეზონურ ყვავილნარებს.
რაც შეეხება ზამთრის პერიოდს, ამ დროისათვის ბაღის ლანდშაფტის მთლიანობის შენარჩუნება ხდება ძირითადად წიწვოვანი ხეებითა და ბუჩქებით. ამ დროისათვის მწვანე სამოსელს ინარჩუნებს აგრეთვე იაპონური ჟასმინი - Jasminum nudiflorum, წყავი - Laurocerasus officinalis, ბზა - Buxus, მაჰონია - Mahonia aquifolium და სხვა მარადმწვანე ნარგავები; ასევე სურო - Hedera, რომლითაც დაფარულია ბაღის ტერიტორიის დიდი ნაწილი.
მთაგორიანი რელიეფის, კლდეებისა და კლდენაშალების შუაგულში მოქცეული ბოტანიკური ბაღი მდიდარია მაღალდეკორატიული მცენარეებით, რომლებიც ყვავილობის პერიოდში თვალწარმტაცი კლდოვანი ბაღის წარუშლელ შთაბეჭდილებას ტოვებს. ასეთია - კავკასიური ხორციფერა - Atraphaxis caucasica, ჩიტაკომშა - Cotoneaster racemiflora, ჯორისძუა - Ephedra procera, ქართული ცხრატყავა - Lonicera iberica, კაპარი - Capparis spinosa (Capparis herbacea), აღმოსავლეთის მიხაკი - Dianthus orientalis, კლდისვაშლა - Sempervivum transcaucasicum და სხვები.
განსაკუთრებული ხიბლით გამოირჩევა ბუნებრივი მდელოების ლანდშაფტი. ადრე გაზაფხულიდან მდელოებზე იშლება ყვავილოვანი ხალიჩები; ბაღის სხვადასხვა ადგილზე იზრდება ნაირფერი იების - Viola kitaibeliana, Viola odorata, Viola ambigua და სხვა სურნელოვანი ყვავილების ჯგუფები. აგრეთვე ყოჩივარდა - Cyclamen vernum, ჩიტისთავა - Gagea chlorantha და სხვადასხვა ფერის ენძელები - Merendera trigyna. ცისფერ ფრაგმენტებს ქმნის ცისთვალა - Scilla siberica და ყაზახა - Muscari caucasicum. მდელოებზე ყვავილობას იწყებს სხვადასხვა სახეობის მაღალდეკორატიული ბალახოვანი მცენარე: რამდენიმე სახეობის ყაყაჩო - Papaver arenarium, Papaver hybridum, Papaver rhoeas და სხვ., თავყვითელა - Senecio vernalis; კავკასიის ენდემები – ფამფარას ორი სახეობა - Tragopogon serotinus, Tragopogon tuberosus და მათრახა - Isatis iberica. ნათელი ტყის ტერიტორიაზე იზრდება სათუთი, მიმქრალ ფერთა გრადაციით მდიდარი, ბუნებისგან ბოძებული კიდევ ერთი საჩუქარი, ქართული ზამბახის - Iris iberica – კავკასიის ენდემის მცირე ჯგუფი.
ბოტანიკური ბაღის ტერიტორიაზე უწყვეტი ყვავილობის ციკლს ქმნიან ადგილობრივი ბუჩქები: ჟასმინი - Jasminum fruticans, აღმოსავლეთის ფუჭფუჭა - Colutea orientalis, ძეძვი - Paliurus spina-christi, თრიმლი - Cotinus coggygria, შავჯაგა - Rhamnus pallasii, გრაკლა - Spiraea hypericifolia, შინდანწლა - Cornus australis, ასკილი - Rosa canina, ქართული ცხრატყავა - Lonicera iberica, მენახირის ბალი - Cerasus incana, რომლებიც სპორადულად ან ჯგუფების სახით იზრდება. ბაღის აღმოსავლეთ ნაწილში ფერდობებსა და ნაშალებზე მრავლადაა „ბალიშის ფორმის“ დეკორატიული იშვიათი სახეობებიც: გლერძები -Asrtagalus caucasica, Asrtagalus microcephalus და აგრეთვე ზღარბა - Acantholimon lepturoides და სხვები.
ლანდშაფტს ამდიდრებს მდინარისპირა მცენარეულობა. ტყე ძირითადად წარმოდგენილია სამი სახეობის ვერხვით - Populus alba, Populus canescens, Populus nigra და ერთი სახეობის ტირიფით - Salix alba. მცირე რაოდენობით შერეულია გაველურებული ინტროდუცირებული ხეები: ლაფანი - Pterocarya pterocarpa, რომელიც შეტანილია „წითელ ნუსხაში“, აღმოსავლეთის ჭადარი - Platanus orientalis, თეთრი თუთა - Morus alba, ნეკერჩხალფოთოლა ჭადარი - Platanus acerifolia. ადგილობრივი ხე-ბუჩქებიდან აქ მცირე რაოდენობით გვხვდება მაღალი - Salix excelsa, სამმტვრიანიანი - Salix triandra და ვილჰემსის - Salix wilhelmsiana ტირიფი, იალღუნი - Tamarix hohenackeri (Tamarix smyrnensis), მაყვლის რამდენიმე სახეობა - Rubus caesius, Rubus anatolicus, Rubus candicans და ხვიარები: ეკალღიჭი - Smilax excelsa, ღვედკეცი - Periploca graeca და ჩვეულებრივი კატაბარდა - Clematis vitalba.