Greenhouse

1945（昭和20）年の空襲では園内の建物の多くが破壊されました。温室も例外ではありません。1958（昭和33）年に当時ではアジア最大規模となる温室が再建され、その後数十年にわたって何度も増改築が行われてきました。2012（平成24）年には温室の全面的な建て替えにより、環境に配慮しつつ、熱帯植物や亜熱帯植物をはじめ、絶滅危惧種の展示・栽培までを行う施設として生まれ変わりました。また、新宿御苑では日本植物園協会の植物多様性保全拠点園として、さらに植物園自然保護国際機構（BGCI）が定める「植物園の保全活動に対する国際アジェンダ」の登録園として、絶滅危惧植物の生息域外保全に取り組んでいます。
温室の展示は、熱帯低地・山地の植物や沖縄で見られる植物、乾燥地の植物など、複数のセクションに分かれています。
また、通常は非公開のバックヤードを案内するバックヤードツアーや温室内のガイドを行う温室鑑賞ツアーなど、さまざまなイベントも実施しています。