Ο Διομήδειος Βοτανικός Κήπος βρίσκεται στο Χαϊδάρι, σε απόσταση 8 χλμ. από το κέντρο της Αθήνας και καταλαμβάνει μια έκταση 1860 στρεμμάτων, στις Βόρειες πλαγιές του Όρους Αιγάλεω. Στο τέλος της Ιεράς Οδού, στο ύψος που αυτή συμβάλλει με Εθνική Οδό Αθηνών Κορίνθου Πατρών (πρώην Καβάλας) θα συναντήσει ο επισκέπτης την κεντρική είσοδο του Βοτανικού Κήπου (Ιερά Οδός 403). Ο Κήπος εκτείνεται λίγο μετά από το Δρομοκαΐτειο Θεραπευτήριο, μέχρι τη Μονή Δαφνίου και τα τουριστικά περίπτερα του Δήμου Χαϊδαρίου (πρώην ΕΟΤ). Διακόπτεται από τον δρόμο Σχιστού – Κορυδαλλού ο οποίος τον χωρίζει σε ένα μικρότερο, το ανατολικό τμήμα, και σε ένα πολύ μεγαλύτερο, το δυτικό. Η καλλιεργημένη και επισκέψιμη περιοχή του Κήπου βρίσκεται στο δυτικό τμήμα.
Τα 200 περίπου από τα 1.860 στρέμματα του Κήπου είναι καλλιεργημένα και φιλοξενούν περισσότερα από 4.000 είδη φυτών.
Εμπρός και δεξιά της κεντρικής εισόδου εκτείνεται ο Δενδρώνας. Εδώ ο επισκέπτης συναντά δένδρα και θάμνους διαφόρων ηπείρων.
Ο δενδρώνας αποτελείται από 6 τομείς που φιλοξενούν φυτά από την Ωκεανία, τη Μεσόγειο και τη μη Μεσογειακή Ευρώπη, τη μη Μεσογειακή Ασία, τη Νότια Αφρική, τη Βόρεια και Κεντρική Αμερική και τη Νότια Αμερική.
Αριστερά από την Κεντρική Είσοδο έχει διαμορφωθεί το Τμήμα Ιστορικών Φυτών του Κήπου, ένα τμήμα που δε συναντάται σε κανένα άλλο Βοτανικό Κήπο στον κόσμο. Εδώ φιλοξενούνται είδη που αναφέρονται στην Αρχαία Ελληνική μυθολογία ως εμπλεκόμενα σε διάφορους μύθους ή ως αφιερωμένα στους θεούς. Υπάρχουν ακόμη είδη τα οποία οι αρχαίοι συγγραφείς, βοτανικοί ή μη, ανέφεραν ότι χρησιμοποιούσαν για διάφορους λόγους οι πρόγονοί μας όπως επίσης και φυτά που αναφέρονται τόσο στην Παλαιά όσο και στην Καινή Διαθήκη.
Αμέσως μετά το τμήμα Ιστορικών φυτών, ο επισκέπτης συναντά το Τμήμα Καλλωπιστικών Φυτών (Ανθώνα), το οποίο περιλαμβάνει 15 μεγάλα παρτέρια και 25 λίμνες.
Στο Τμήμα οικονομικών φυτών, που συναντά ο επισκέπτης μετά τον ανθώνα, καλλιεργούνται φυτά τα οποία είναι χρήσιμα για τους εδώδιμους καρπούς τους ή άλλα εδώδιμα τμήματα του σώματός τους, για την ξυλεία τους, για τις ίνες τους οι οποίες χρησιμοποιούνται στην κλωστοϋφαντουργία και για τις χημικές ουσίες τους που χρησιμοποιούνται σε διάφορους τομείς της βιομηχανίας (χρώματα, βερνίκια, κόμμεα, αρώματα κ.λπ.). Καλλιεργούνται επίσης κτηνοτροφικά και αρτυματικά – αρωματικά φυτά.
Στις δύο λίμνες του τμήματος αυτού αναπτύσσονται πανέμορφα γιγάντια νούφαρα (Nelumbo nucifera & Nelumbo lutea), τα οποία καλλιεργούνται για τα εδώδιμα σπέρματα και τα ριζώματά τους.
Το συστηματικό τμήμα, που βρίσκεται κοντά στο Τμήμα Οικονομικών Φυτών, έχει σχεδιασθεί ώστε να εκπαιδεύσει τον επισκέπτη του Κήπου για τις σχέσεις εξέλιξης και την ταξινόμηση των διαφόρων φυτικών ομάδων.
Ο Βοτανικός Κήπος, στο θερμοκήπιό του, αναπτύσσει και διατηρεί φυτά που έχουν ανάγκη υψηλότερων θερμοκρασιών και υγρασίας (όπως τα φυτά των υγρών τροπικών δασών) ή φυτά που χρειάζονται υψηλή θερμοκρασία και χαμηλή υγρασία (όπως πολλά παχύφυτα των οικογενειών Cactaceae, Euphorbiaceae, Aizoaceae, Crassulaceae, Liliaceae, Compositae). Μεταξύ άλλων, ο επισκέπτης έχει τη δυνατότητα να παρατηρήσει το ζαχαροκάλαμο (Saccharum officinarum), το πιπέρι (Piper spp.), το “μη μου άπτου” (Mimosa pudica) με τα ευαίσθητα στο άγγιγμα φύλλα, την εντομοφάγο δροσερά (Drosera binata) και πολλά εντυπωσιακά είδη “κάκτων” και πτεριδοφύτων.
Τέλος, στο φυτώριο φιλοξενούνται ενδημικά, σπάνια και απειλούμενα φυτά της Ελληνικής Χλωρίδας, τα οποία μελλοντικά θα μεταφερθούν στο ομώνυμο νέο τμήμα του Κήπου, καθώς και διάφορα άλλα είδη που διατηρούνται με σκοπό την αντικατάσταση τυχόν απωλειών από τα ήδη υπάρχοντα. Επίσης υπάρχει και μια συλλογή από φυτά, τα οποία παραμένουν στο χώρο αυτό με σκοπό την προστασία τους.
