Een modelversie van de National Mall te zien in de botanische tuin
De eigenlijke USBG bestaat uit drie locaties: het Conservatorium, Bartholdi Park en de Productiefaciliteit.
Het Conservatorium is een serre die gehuisvest is in een Lord & Burnham kas. Het is opgedeeld in aparte kamers die elk een ander leefgebied simuleren:
- The Garden Court
- Zeldzame en bedreigde planten (zeldzame soorten, bedreigde soorten)
- Plantenonderzoek
- Orchideeënhuis (orchideeën)
- Medicinale planten (medicinale planten)
- Woestijn (woestijnsoorten)
- Hawaii
- Garden Primeval (primeval)
- Plantaanpassing
- Jungle (jungle-soort; dit is de grootste van de kamers, en heeft een catwalk op de tweede verdieping zodat de jungle baldakijn kan zowel van onder als van boven worden waargenomen)
- Kindertuin (binnenplaats; met veel bloeiende gematigde eenjarigen die worden gebruikt om interesse in planten aan te moedigen)
- Southern Exposure (binnenplaats), op de zuidkant van het gebouw is omgeven door glazen wanden, die meer warmte ontvangen. Het bevat veel planten uit het zuidoosten en zuidwesten, die niet zouden kunnen leven in het koudere klimaat van District of Columbia als het microklimaat niet zou bestaan)
Behalve de Haw aiian house, de galerijen en de zuidelijke lobby, geen van de serres heeft airconditioning. Elke kamer wordt nauwlettend gevolgd door computergestuurde sensoren om de omgeving te behouden die het meest geschikt is voor de planten in die kamer. Vochtigheid, zonlicht en temperatuur worden geregeld door middel van een vernevelingssysteem, uitschuifbare zonneschermen en klapramen. Alle planten worden dagelijks met de hand bewaterd. De bouw van de Nationale Tuin van 3 acre (12.000 m2) aan de westgrens van de Plantentuin is in oktober 2006 voltooid en de tuin omvat een regionale tuin met planten afkomstig uit de Atlantische kustvlakte en Piemonte, een rozentuin, een vlinder tuin, en de First Ladies Water Garden, een watertuin ter nagedachtenis aan de First Ladies of the United States. De constructie van de National Garden werd gefinancierd door het National Fund for the US Botanic Garden, dat nu bestaat als een “vriendengroep”.
Bartholdi Park ligt net ten zuiden van het Conservatorium, aan de overkant van Independence Avenue en is genoemd naar de Bartholdi-fontein in het centrum van de tuin, ontworpen door Frédéric Bartholdi. Een van de doelen van deze tuin is om inspiratie en ideeën te bieden aan hoveniers die deze tuin bezoeken. Het toont een verscheidenheid aan kleine gestructureerde en niet-gestructureerde tuinen en geeft kleur, vorm en plantthemas. Een deel van de tuin is gecertificeerd als een National Wildlife Federation Backyard Wildlife Habitat. Het park herbergt ook het administratieve gebouw voor de botanische tuin van de Verenigde Staten.
De productiefaciliteit in het zuidwesten van DC wordt gebruikt voor het kweken en opslaan van planten voor vermeerdering, voor het onderhoud van de collectie of voor vertoning in komende jaarlijkse shows.