Ca parte integrantă a Sectorului Fitogeografic, ansamblul de sere construit în anul 1960 este format din 6 sere şi ocupă puţin peste 2000 m².

Holul central reprezintă punctul de plecare spre cele trei sere care sunt accesibile publicului: la stânga se află sera cu plante ecuatoriale, la dreapta sera palmierilor iar în faţă sera plantelor mediteraneene şi australiene. În partea dreaptă a acestei ultime sere se află alte trei sere închise pentru publicul larg, care conţin colecţii de plante utilizate pentru cercetare şi pentru schimb de material vegetal cu instituţii similare din întreaga lume. Aceste trei sere sunt cea a cactuşilor şi suculentelor, următoarea este cea a bromeliaceelor, araceelor şi piperaceelor iar ultima este ocupată de o colecție importantă de ferigi și orhidee tropicale.

Sera aquarium

Este una dintre cele mai interesante şi în consecinţă este sera preferată a vizitatorilor datorită vegetaţiei luxuriante de tip ecuatorial, unde plantele se dezvoltă la umiditate mare (92%) şi temperaturi ridicate (30-35 °C).

În bazinul rotund se poate admira de primăvara până toamna târziu, un exemplar din una dintre cele mai mari specii de nufăr de pe Glob, este vorba despre Victoria cruziana, plantă care se cultivă în grădina botanică din Cluj-Napoca din anul 1930.

Pe parapetele care mărginesc sera se pot vedea şi alte specii interesante cum ar fi trestia de zahăr (Saccharum officinarum), alături de diferite plante decorative prin frunze sau flori din genurile Croton, Cordyline, Strelitzia, Marantha sau ferigi epifite: Platycerium, Drynaria.

Sera palmierilor

Cea mai impunătoare dintre sere, având o înălţime de 16 m, este alcătuită din două compartimente unde temperatura variază între 18-25 °C, iar umiditatea în aer este de 45-60%. Pentru a oferi o imagine cât mai fidelă a vegetaţiei din zonele calde, sera abundă de plante specifice care dau un aer exotic şi luxuriant asemănător celui din zonele de origine.

Elaeis guineensis – palmierul de ulei, originar din Africa de Est, îşi etalează frunzele în mijlocul compartimentului alături de specii ale genurilor Caryota, Livistona, Arenga. Dintre cele 400 de specii de eucalipt din Australia, aici se poate admira Eucalyptus globulus (eucaliptul albastru).

În mijlocul celui de-al doilea compartiment, câteva exemplare de Phoenix canariensis (curmal sălbatic) stârnesc admiraţia vizitatorilor prin aspectul şi vârsta lor (peste 145 de ani). La capătul compartimentului se remarcă destul de uşor bananierul. Imaginea luxuriantă a serei este completată de existenţa altor specii decorative precum Bougainvillea, Clivia (crinul roșu), Crinum, Haemanthus, alături de genurile de palmieri: Washingtonia, Sabal, Trachycarpus etc.

Sera plantelor mediteraneene şi australiene

Această seră adăposteşte plante sempervirescente din zona mediteraneeană şi alte regiuni ale globului ce au climat similar (de ex. diverse regiuni din Australia sau Asia).
Pe partea dreaptă câteva plante de origine mediteraneeană încântă ochii vizitatorilor: Myrtus communis (mirt), Olea europaea (măslin), Chamaerops humilis (palmier pitic european), Quercus suber (stejar de plută), alături de plante de origine asiatică: Cinnamomum camphora (arborele de camfor – China, Japonia, Vietnam), C. zeylanicum (arborele de scorţişoară – Sri Lanka).
Plantele cu provenienţă din regiunea australiană sunt grupate în general pe partea stângă a serei. Dintre acestea amintim doar câteva genuri: Casuarina, Acacia, Brachychiton, Grevillea. Tabloul nu este complet fără a enumera specii care provin din India, China sau Japonia. Acestea sunt: Ficus, Pittosporum, Fatsia, Aspidistra, Hibiscus (trandafirul japonez).

Colecţia de plante suculente

Colecţia de plante suculente include alături de reprezentanţi ai diverselor familii de plante generic numite „plante grase” și numeroase specii de cactuşi. Rolul ştiinţific al acestei colecţii este de a conserva ex situ plante cu identitate bine determinată şi de a oferi material grădinilor botanice, în cadrul relaţiilor reciproce de schimburi de material vegetal.