展览温室是由热带花果馆、沙生植物馆和珍奇植物馆等3个单体温室和温室能源中心组成的温室群,总建筑面积21000平方米,展示面积为12608平方米,是目前亚洲最大的展览温室。辰山植物园展览温室群建筑形态独特,采用弧形的大跨度铝合金单层网壳结构,温室内部无柱支撑,顶为三角形分块夹胶玻璃覆盖,外观轻盈通透。展览温室与辰山植物园“绿环”地形密不可分,其平面形状和空间形态都与“绿环”的弯曲变化、高低起伏完全吻合。
展览温室采用智能环境控制系统,收集了来自不同国家和地区的植物种类3000多种。热带花果馆主题为“花与果”,面积5521平方米,高度21米,由风情花园,棕榈广场和经济植物区组成,收集展示植物种类600多种,其中花卉100多种。
沙生植物馆主题为“智慧用水”,面积4320平方米,最高达19米, 主要包括美洲植物区、非洲植物区和澳大利亚植物区,展示美洲、澳洲和非洲等地多肉植物1000多种。
珍奇植物馆主题为“生存与进化”,面积2767平方米,最高达16米, 包括食虫植物区,雨林植物区,凤梨区,兰花墙,蕨类谷,苏铁区。收集展示了表现热带植物在自然界生存和进化的奇特植物种类1400多种,如具典型热带雨林特征的食虫植物,苏铁类,蕨类,兰花和凤梨等等。