国家牡丹园，创建于1978年，作为国有苗圃长期从事牡丹品种收集和繁育工作，1992年林业部批准建立国家牡丹基因库，同年中央政治局常委李长春题名“国色牡丹园”。牡丹园是中国牡丹栽培繁衍的主要故地之一，又称“牡丹故土”。这里气候土壤条件优越，非常适宜牡丹生长，素有“洛阳地脉花最宜，牡丹尤为天下奇”的美誉。洛阳牡丹甲天下，要看洛阳牡丹，当然是国家牡丹园，这里有亭榭楼阁、牡丹奇石、园内雕塑，把园区装点的生动有趣，牡丹文化石刻长廊，为游客讲述牡丹的历史文化，在这样的环境中，观盛放的牡丹花，是不是也感到心花怒放了呢。牡丹自然花期为四月中旬至五月中旬。自建园开始，每年都吸引大批国内外游客光临，是“洛阳牡丹花会”与“五一黄金周”期间赏花的好去处。
牡丹园的东西主干道，因遍植牡丹名品而得名，即是“名花大道”。名花大道由15个花坛组成，东西两端各有三个长方形花坛，栽植各色品种；中心位置是著名的“九色牡丹图”：圆心大花坛，栽植的是黄牡丹品种‘海黄”’；围绕的八个扇形花坛，分别栽植红、白、粉、蓝、黑、绿、紫、复色等8个色系的品种，每个花坛在一个花色品种，构成洛阳市目前面积最大、品种最佳的“九色牡丹图”。在互联网各地图上，九色牡丹图图片清晰可见。在自然条件下，由于花期早晚不同，九色同现的时间只有短短的2-3天，非常难得。采取合理技术措施，延迟复色品种“岛锦”开花，成为延长“九色同现”时间的关键。
华夏园（名花大道南侧），以洛阳牡丹栽培历史及演化为纵线，以国内牡丹分布区域为横线，集中展示中国牡丹1500多年的历史演化，即从野生到人工栽培，从药用到观赏，从单瓣到半重瓣、重瓣，从白、粉、红单色花到黄、绿、黑、红、白、粉、蓝、紫、复色等色彩斑斓繁多品种，从五彩缤纷的牡丹花到灿烂夺目的花文化，从洛阳始种、繁荣到全国广泛栽植的发展历程。主要景点有：“荷苞牡丹区”、“花王广场”、“古稀牡丹二十品”、“野生牡丹”、“花型演变”、“揽秀亭”、“四大牡丹品种群”等。
荷包牡丹区
成片的荷苞牡丹盛开在开在华夏园的一角。荷苞牡丹开花早，花期长，深受游客特别是摄影爱好者的推崇。“荷包牡丹”就源于其花如荷包，叶似牡丹叶。而英文俗名之一“滴血的心”（bleeding heart）也是因其花型形似心脏。荷包牡丹根可作为解毒活血镇痛。内服可用于治疗金疮、疮毒、胃痛，外敷可用于治疗跌打肿痛。荷包牡丹，又名荷包花、蒲包花、兔儿牡丹、鱼儿牡丹、铃儿草、铃心草、璎珞牡丹、土当归、活血草，是罂粟科荷苞牡丹亚科（也有资料介绍，荷苞牡丹是荷包牡丹科荷包牡丹属）的多年生草本植物，原产于中国北部，花多为桃红色与白色的复色花。荷包牡丹花形玲珑可爱，花色艳丽多彩，叶丛错落美观，是温带地区很受欢迎的观赏植物，可用来布置花境和花坛，同时也是很好的切花材料。
花王广场
大家都知道牡丹为百花之王，而‘姚黄’被尊为牡丹之“花王”，有“王中之王”之美誉；‘魏紫’被尊为“花后“。花王广场有3个形状不同的小花坛分别栽植着花王‘姚黄’、花后‘魏花’，以及黑牡丹‘烟笼紫’、‘冠世墨玉’，复色品种‘二乔’，绿色品种‘豆绿’等。
“古稀牡丹二十品”位于华夏园的中部。所谓“古稀牡丹二十品”，经考证，有二十多个牡丹品种都是有悠久历史的名贵品种，距今已有千年而长盛不衰。
华夏园“文化广场”的西侧。牡丹花型从野生的单瓣逐渐演化到半重瓣、重瓣，从单花因“瓣化”到台阁花的演化，展现大自然神奇的魔力与人类精彩的创造。为了便于欣赏与研究，对牡丹的花型进行了分类。有简单的分法，只有三类，如单瓣、半重瓣、重瓣；有的分为八种、十种，也有十六种花型的分法。目前，十种花型分法比较常用，它是十六种花型分法的简化版。如单瓣型、荷花型、蔷薇型、菊花型、金环型、托桂型、皇冠型、绣绣型、千层台阁型、楼子台阁型等十种。花型演变区，牡丹从单瓣——半重瓣——重瓣的千年演变，使你一目了然，即是大自然的鬼斧神功的杰作，又是古代人民智慧与聪明的结晶。
这是牡丹园的核心区域。主要包括自动化遮阳棚与寒牡丹区。
自动化遮阳棚区
栽培牡丹6600多株，面积达五千多平方米，是目前国内最大的自动化延花措施。牡丹性耐荫，适当遮荫，有利于牡丹的生长发育，也可延迟开花，延长花期。轻轻按动控制器，大约二十分钟，遮阳网缓缓合上，既可以延长赏花期，又能为游客提供舒适的赏花氛围。需要光照时，再按动控制器，遮阳棚又慢慢打开。
寒牡丹区
万芳园内、自动化遮阳棚区西侧，占地两千多平米。这是牡丹园的著名景区之一，也是国内最大的寒牡丹名品集聚区。这里既有传统的寒牡丹品种，也有近些年来牡丹园新培育的寒牡丹新品种新品系。寒牡丹春季开一次花，深秋初冬再开一次花。特别是初冬，牡丹花盯着凛冽的寒风，冒着重霜或白雪，盛开在牡丹枝头，或红，或粉，或白，使人肃然起敬。
锦绣园位于牡丹园的西北部，东为万芳园，南为九色园。这里既有代表中国的洛阳牡丹，又有来自东瀛日本的牡丹，还有来自欧洲法国的‘金阁’，来自美国的‘海黄’。牡丹原产中国，后传入日本、欧洲、美洲等，回到故乡的“海归”花更大、更艳。最出彩的是“千株什锦牡丹”，是牡丹花会最佳的景点之一。
洛阳火车站乘坐51路公交车到国家牡丹园下车即到。
连霍高速—洛阳西，第二个转盘往西1500米即到。
牡丹园特点：主要有精、晚、奇、新四大特点。
牡丹九大色系齐全，名优珍稀品种荟萃。花王‘姚黄’、花后‘魏紫’，绿牡丹‘豆绿’，黑牡丹‘烟笼紫’、‘黑花魁’以及复色花‘二乔’、三倍体牡丹‘首案红’等珍稀洛阳牡丹。金黄色的牡丹‘金阁’、‘海黄’、‘金岛’，墨红色的品种‘中国龙’、‘黑海盗’，黑色的品种‘黑道格拉斯’、‘黑光司’，复色的‘岛锦’等海外品种，色彩斑斓。鲜红的‘火炼金丹’、‘红宝石’、‘太阳’、‘芳纪’等，洁白的‘连鹤’、‘五大洲’，紫色的‘岛大臣’等，耀眼夺目。鲜艳的花色，硕大的花朵，充分展现出洛阳牡丹及海外品种雍容华贵、艳冠群芳。使人不由想起宋代大文学家欧阳修的诗句“洛阳地脉花最宜，牡丹尤为天下奇”。芍药是牡丹的姊妹花，在中国有“花相”（花中丞相）之称。欧美则有“花中皇后”之美誉。特别是精选的300多个芍药品种、10万余株、百万朵各色芍药鲜花与晚开牡丹交相辉映，营造出十分独特的赏花景观，令很多市民和国内外游客叹为观之。
牡丹园地处“小洼地”，南面起伏的小山丘，将来自北方的冷空气“拦下”，沉聚于牡丹园，形成得天独厚的冷凉“小气候”。这里的牡丹花期平均比市区观赏点晚7-10天，比临近牡丹园也晚开3-5天。这里收集有大量的日本、法国、美国牡丹品种，虽然它们是“回”到故乡，但长达数百年甚至近千年的海外“生活”，也形成了自己的特色，整体花期晚于洛阳牡丹。生长在这里的中外牡丹品种，花朵更大、花色更鲜艳、观赏价值更高，加之百万芍药的加盟，国际牡丹园构成洛阳近郊花期最长（一个半月）的牡丹景观。
当您光临国际牡丹园，首先映入您眼帘的是具有鲜明特色的入口区。圆圆的、鲜红色大门，和平鸽及牡丹花，象征着来自同一个地球的人们，追求和平、和谐、幸福的美好愿望。笔直的景观大道，网络化观赏园路及现代风格的园林建筑小品，引领游客步入每个赏花景点；上百种乔灌木草植物，科学配置，将牡丹园装扮得更加漂亮。5000多平方米牡丹专用自动化遮阳棚，在国内堪称一流，可以有效地延长花期，创营造舒适的赏花环境。当您踏入牡丹园，一个个珍奇的中外牡丹品种将吸引您的视线。‘海黄’是原产于中国西南地区野生牡丹“黄牡丹”的后裔，一年之内多次开花，从四月份开到十月份，十分罕见，人称“月月金”。十几个黑牡丹品种，竞相开放；数百株绿牡丹，晶莹璀璨。‘傲霜红’、‘凌雪仙子’、‘户川寒’、‘时雨云’等寒牡丹，春季繁花似锦，初冬又吐芬芳。各位将能看到具有千年历史的牡丹珍品聚集在“宋代牡丹二十品”景点。
所谓新，有两层意思：
第一、设计新颖：按九大色系、花期早中晚、花型演化、历史变迁及品种群等重新布局，一个特色鲜明、富有知识性、趣味性、科普性的“新”牡丹园将展现在人们面前。
第二、自主培育的牡丹新品种‘老君紫’、‘楼兰美人’、‘东篱银菊’、‘麻姑献寿’、‘彩蝶飞舞’‘、’黑桃皇后’等，精彩亮相；具有自主知识产权的绿色芍药珍品‘绿蝴蝶’、‘绿宝’以及复色的‘奥运圣火’、‘金太阳’等，赏心悦目。特别是牡丹芍药航天育种的展出，展示了高科技在洛阳牡丹芍药新品种培育上的应用。