仙湖植物园占地668公顷，整体地势为中间低，四周高，由山地、丘陵、水体等组成，地形多变，具有良好的自然山水骨架。在植物园的规划设计阶段，孟兆祯教授（现为中国工程院院士）主持总体规划设计。依据我国古代重要的园林理论和造园专著《园冶》（明代计成著，成书于1631年）中“相地合宜、构园得体”的理念，从相地和构园这两方面入手，构建以山环水抱的“仙湖”为全园之中心。同时，以中国古典造园手法中“因地制宜、随势生机、巧于因借、因境成景”的理法作为规划设计指导思想，在景观视线良好的近水区、山腰和一些小山头处设置亭、台、楼、阁，成为景观点，建筑以北方平正、稳重、大方风格为主，白墙黄瓦（琉璃瓦）。在观景点，近观秀丽仙湖，远眺巍巍群山、深圳水库和市中心区，达到了“极目所至、晴峦耸秀、绀宇凌空”的景观效果；在此基础上，秉承“结合自然、尊重自然”的观念，将一个个富有科学内涵的植物专类园镶嵌在湖区周边和山谷之中，并因山构室、就水安桥，通过各级道路系统把景点、景区、植物专类园有机地联系成一个整体，最终形成一个个生态景观点、一条条生态景观线、一片片生态景观林相互连接的有机体，让仙湖植物园成为一座既风景优美，又富科学内涵的植物园。


梁湘同志与杨赉丽教授讨论规划方案。

仙湖植物园虽历史不长，但其优美的景致、良好的基础设施、丰富的活植物收集、多样的自然教育和高水平的专家队伍在业界取得越来越大的影响。近年到访的游客人数已经年均超过400万（由于受新冠肺炎影响，2020年游客人数大幅降低）；保育的活植物约12,000种（含园艺品种），成为华南乃至中国最主要的植物保育基地之一；在科学研究上，特别是苏铁、木兰、苔藓类、蕨类、苦苣苔和秋海棠等类群的综合研究上，也频创佳绩；在垂直绿化、城市生态等领域，有高水平的成果；在服务市民休闲娱乐、提供青少年科普教育，越来越具特色。