Sectorul Ornamental se întinde pe o suprafață de aproximativ un hectar, începând de la poarta principală de acces în grădina botanică şi până la serele de producţie. Aici se află colecţii de specii horticole, anuale şi perene, dar şi specii botanice cultivate ȋn scop decorativ. Multitudinea speciilor şi cultivarurilor asigură o înflorire eșalonată, de primavara până toamna, rezultȃnd astfel, o „expoziţie vie” cu caracter permanent.

Principalele tipuri de plante cultivate sunt:

Specii de bulboase şi plante bienale, plantate în toamnă: lalele, narcise, zambile, cepe ornamentale (Allium), brândușe de primăvară (Crocus), dar şi panseluţe, flori de nu-mă-uita etc.

Specii de plante perene şi anuale, plantate în primăvară: dalia, numită pe drept cuvânt „regina florilor de toamnă”, este prezentă, an de an, cu cca. 100 de cultivaruri, colecția de cana (Canna), care are o lungă tradiţie, cultivându-se încă de la înfiinţarea grădinii, crini, gladiole, dar şi o impresionantă colecţie de plante anuale ornamentale (în jur de 160 de specii şi varietăţi horticole), originare de pe toate continentele. De o parte și de alta a aleii principale te întâmpinӑ douӑ grupuri piramidale, frumos meșteșugite de mâna arhitectului peisagist în arabescuri și alte compoziţii artistice create cu ajutorul plantelor de mozaic.

Pe cele trei stâncării ornamentale, aflate la capătul aleii principale, se află numeroase specii de plante horticole şi botanice ce se cultivă în alpinarii şi stâncării. Aici întâlnim specii de clopoței (Campanula rotundifolia, C. poscharskyana, C. persicifolia), anemone (Anemone transsilvanica, A. ranunculoides, A. scabiosa), genţiane (Gentiana lutea sau ghinţura galbenӑ, plantӑ declaratӑ monument al naturii, G. cruciata, G. asclepiadea), multe specii și varietӑţi de Sedum, garofiţe, dar și încântӑtoarea floare de colţi (Leontopodium alpinum) etc.

Rosarium-ul, aflat în faţa Institutului Botanic, cuprinde colecţia de trandafiri cu soiuri ce aparţin claselor Thea-hibrid, Floribunda, Polyantha, urcători, acoperitori, miniatur şi englezeşti. Pe lângă soiuri cunoscute, ca ‘Double Delight’, ‘Ingrid Bergman’, ‘Sutter’s Gold’, ‘Foc de tabără’ etc., colecţia este îmbogӑţitӑ, periodic, cu soiuri autohtone și din strӑinătate, astfel cӑ, în 2013 s-a creat o minicolecţie cu soiuri create la Cluj-Napoca, printre care și soiul ’Wagner’s Favourite’ al renumitului ameliorator Ștefan Wagner, un adevӑrat pӑrinte al rozelor; în 2014, s-a înfiinţat şi o minicolecţie cu 22 de soiuri de trandafiri englezeşti (English roses). Alӑturi de soiuri mai vechi sau din grupa trandafirilor moderni, întâlnim și specii și varietӑţi horticole ale acestora, care au constituit forme parentale pentru obţinerea trandafirilor clasici: Rosa gallica ’Officinalis’ – trandafirul de câmp, Rosa damascena ’Triginipetala’ – trandafirul de ulei, Rosa alba ’Amelia’, Rosa rugosa etc.

Aspectul decorativ al sectorului este întregit de magnolii, într-o „explozie” de flori de primăvară, dar şi de ceilalţi arbuşti floriferi (Hibiscus syriacus, Prunus laurocerasus, Viburnum carlesii, cu flori deosebit de parfumate), de exemplare columnare de tuia şi de forme topiare de Buxus sempervirens.