Vegetasjonen i parken består av trær og åpne gressplener som spiller på lag med stedets topografi. Trærne blir brukt både i bestand og som solitærtrær og skaper ulike rom og stemninger. Parken har i dag rundt 330 løvtrær og 50 bartrær. Artene hestekastanje (Aesculus), bøk (Fagus) og lind (Tilia) er mest dominerende. Mange av disse løvtrærne ble plantet allerede på 1880-tallet. Som et viktig tilskudd til parken forærte Rasmus Meyer mange rhododendron og himalaiaseder i 1916. Utvalget av arter i parken er karakterisert som tidstypiske i Nord-Europa og preget av den tyske planteskolestilen, der spesielle avarter av de vanligste løvtrærne ble funnet ute i naturen og dyrket fram på planteskolene. I Nygårdsparken finner man mange slike trær med spesiell vekstformer, bladform eller -farger, som fliketbladet lind, broketbladet lønn, rødlønn, blodbøk, søyleeik og pyramidealm. Typisk for stilen er også hengeformer som formeres ved poding. Eksempler på hengeformer i parken er henge- og paraplyalm. Ett av parkens mest sjeldne trær er en hengehassel.