武汉植物园自1983年始招硕士研究生，2002年始招博士研究生。具有植物学、生态学、园林植物与观赏园艺三个学术型硕士学位授予权、生物工程、环境工程两个专业型硕士学位授予权、植物学、生态学两个博士学位授予权及生物学博士后流动站。现有研究生指导教师38人，其中博士生导师18人。已为国家输送了硕士毕业生227人，博士毕业生53人。目前在学研究生134人，其中博士研究生51人，硕士研究生83人。
在研究生培养工作中，我园实行研究所统一管理下的导师负责制和导师资助制。坚持在高水平科研中培养造就高层次创新人才的理念，科教结合，寓教于研，力求为国家培养高素质创新人才。注重研究生指导教师的遴选工作，将导师的科研能力与教书育人能力作为两项同等重要的遴选指标。将研究生的成人与成才培养相结合，在不断加强研究生的创新意识培养的同时，注重提升研究生的全面综合素质和修养，关注研究生的就业，积极为研究生开展就业指导和就业推荐工作。
硕士研究生实行“两段式”培养计划,优秀硕士研究生可提前攻读博士学位。在学研究生可享受普通奖学金（硕士生700-1500元/月；博士生1100-2000元/月）；可以申请中科院院长奖及各种冠名奖，同时半数研究生可享受 “武汉植物园奖学金”，最高奖金额达5000元/年。在园研究生住研究生公寓(套间，有单独的厨房和卫生间)。新生入学后，为每位学生办理人身意外保险。