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培养点、生物工程、环境工程两个专业型硕士学位培养点、植物学、生态学两个博士学位培养点及生物学博士后流动站。现有研究生指导教师46人，其中博士生导师21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900-1900元/月；博士生2100-3000元/月）；可以申请中科院院长奖及各种冠名奖。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。