Kaheiduleheliste taimede osakonnas on taimed istutatud peenardele Saksa süstemaatiku Engleri 1895. a süsteemi järgi. Kuigi on tänapäevasemaid käsitlusi, kasutatakse Engleri süsteemi botaanikaaedade praktikas veel laialdaselt, sest ükski uutest pole leidnud üldist tunnustust. Primitiivsemad taimesugukonnad asuvad väravapoolses nurgas, kujuteldav arengujoon läheb siit suure olga lehise suunas ja palmihooneesist peenrarida mööda tagasi, lõppedes kõige enam arenenud ja arvukaima korvõieliste sugukonnaga. Osakonnas kasvab taimi ligikaudu 800 liiki 65 sugukonnast. Üle poole neist on püsikud, teised ületalvikud või suvikud. Siin saab näha ka vähetuntud kultuurtaimi – tatart, läätse, artišokki, lina, riitsinust, tubakat, safloori jt.