園藝是世園會的重頭戲之一。本次世園會推出了“五大主題園藝景點”——長安花谷、五彩終南、絲路花雨、海外大觀和灞上彩虹。五個主題景觀爭奇斗艷、各具特色，構成了世園會的一大看點。

從園區主入口廣運門進入，迎面而來既是一片花的海洋，孔雀草、鼠尾草、荷蘭菊……知名的、不知名的花卉種植在花谷區近百個鉆石面形的花壇中，色彩繽紛，無邊無際。主辦方介紹，長安花谷的創意是要用不同色彩的花卉描繪出“天上”的景觀，展示從古至今人們對“天”的認識和想象，展期內還要多次更換花卉的樣式和品種。花谷中人工開鑿的小溪蜿蜒曲折，溪流中安裝了人工噴泉，不時噴射出錯落有致的水柱。園區內還用一種噴霧的方式為植物、為游人送去絲絲清涼。鮮艷的花朵、變幻的水幕、繚繞的霧氣，此景確實只應天上有。

如果說長安花谷是花的海洋，那么五彩終南則是把終南山的美景和秦嶺多樣的植物濃縮在了一起。為了展現秦嶺地形豐富、地貌奇特，植被豐富的特點，園區主辦方在設計時借助地勢，利用高低起伏的地形，種植不同植物，兩步一花、三步一景，“五彩終南”宛如一座樹木蔥蘢、山花爛漫、綠草如茵的珍稀植物園，游客在這里可以充分感受大自然的神奇。

在終南山頂，向錦繡湖對岸望去，會看到一片具有異國風情的園區，這里有白色的涼亭，紅頂的房子以及圍著木柵欄的玻璃房，這就是世園會的另一處園藝景點——海外大觀。海外大觀集中展示了具有海外特色的園林園藝和特色建筑，在這里還能夠欣賞到來自德國、西班牙和中國等9位世界級園藝大師的園藝作品。主辦方對海外展園提出的要求是，必須符合本屆世園會的主題理念和宗旨，體現“天人長安·創意自然”的主題思想，并具有反映本國文化特色和園藝特點的突出亮點。一些大師的設計不僅將兩者進行了巧妙的結合，并且將園藝滲透到城市之中，滲透到人的生活之中，滲透到我們生活的每個方面。

西安世園會的水域面積為歷屆世園會之最，有水就有靈氣，能為整個園區的園林、風景增色加分。最能體現“花、綠、水”精彩結合的園藝景點當屬灞上彩虹。灞上彩虹位于園區最南端的水域，水中有兩座非常寬敞的棧橋，灞上彩虹主題園藝景點就是以這兩路棧橋向周圍拓展開來。橋上紅花、綠草纏繞，一直蔓延到岸邊，與岸上的奇花異草連成一片。站在岸上遠遠望去，游客仿佛看到一幅富有詩意的田園畫卷；站在橋上，游客還能賞花、觀魚、近距離感受自然。　

絲路花雨則是綿延距離最長的一處園藝景點，從陜西園開始，穿過國內園，綿延至世界園區。該主題景點以連接東西、溝通中外的著名的絲綢之路為文化背景，利用花卉、綠化雕塑等元素組成花壇、空中花廊、七彩花棚等景觀，表現絲綢之路的悠久歷史。其中最吸引人的是一個名為“絲綢之路起點”的現代雕塑。雕塑高達10米多，主體是兩條先扭在一起、而后邁開大步的腿，一條腿代表中國文化，穿著中國特色的繡花褲和虎頭鞋，由中國傳統的陶瓷上釉彩繪工藝制作；另一條腿代表西方文化，穿著黑色西褲和皮鞋，用不銹鋼制作，西裝腿部為黑色烤漆。大概設計師想表現的是絲綢之路連接東方與西方，連接歷史與未來，這種溝通、交流、合作促進人類文明不斷前行，還必將意氣風發地進行下去。

實際上，五大主題園藝景點只是比較集中、密集的展示，整個園區中還有眾多園藝展示都值得駐足觀賞。