園内には、ヤマザクラ、サトザクラ、オオシマザクラなどのサクラが約50種約1,400本植えられています。そのうち約400本が「桜の園」（広さ2.9ヘクタール）にあり、一か月にわたって様々なサクラが春を彩ります。桜の園のサクラの多くは昭和29年の公園開園に合わせて植えられ、現在では花見の名所として賑わいを見せています。
また、隣接する玉川上水の堤のサクラ並木は、将軍徳川吉宗の時代に植えられたもので、ヤマザクラが中心です。1924（大正13）年に国の「名勝」に指定されました。
園内には、コナラ、クヌギ、アカマツ等で構成された雑木林（広さ16ヘクタール）があります。現在、この大部分を「バードサンクチュアリ」として、野鳥の保護エリアにすると同時に、雑木林自体も保護し、都内では少なくなった武蔵野の面影を残すよう維持管理に努めています。
（バードサンクチュアリ内は立入禁止のため、入ることはできません）
雑木林を中心に、四季を通じ多くの野鳥が飛来します。
シジュウカラ、コゲラ、コジュケイ、カワラヒワ、イカル、ジョウビタキなど40種類以上の野鳥が確認されており、1年を通じて探鳥が楽しめます。
