Ділянка «Декоративних деревних рослин» розташована на розі вул. Симона Петлюри та бульвару Тараса Шевченка. Займає площу близько 1,6 га. Умовно розділена на 12 ділянок.

Тут експонуються близько 500 колекційних одиниь, які відносяться до двох відділів, 5 класів, 43 порядків, 58 родин, 124 родів, що включають понад 200 видів, а решта внутрішньовидових таксонів – це складає 20% колекції дендрарію Ботанічного саду ім. акад. О.В. Фоміна.

Більшу половину колекційного фонду ділянки (57%) складають представники п’яти домінуючих родин: Rosaceae Juss. – 19%, Cupressaceae Bartl. –15%, Pinaceae Lindl. – 12%, Caprifoliaceae Juss. – 5%, Magnoliaceae Juss. – 5% . Тоді як 43% – це деревні насадження інших 53 родин, які на ділянці представлені 1–20 колекційними одиницями.

За життєвими формами переважають кущі – 224 кол. од., інші інтродуценти розподілені наступним чином: дерева – 150, ліани – 16, напівкущі – 8, кущики – 3, дерево-кущ – 1.

Созологічний статус мають 8 видів, із них:
– до Червоної книги України занесено 7 видів (Chamaecytisus podolicus (Bloski) Klásková, Helianthemum canum (L.) Baumgart., Pinus cembra L., Spiraea polonica Blocki, Staphylea pinnata L., Tamarix gracilis Willd., Taxus baccata L.);
– до Європейського Червоного списку – 2 види (Chamaecytisus podolicus; Picea omorica (Panc.) Purkyne).

• Calycanthus fertilis Calycanthus fertilis
• Corylus maxima 'Purpurea' Corylus maxima 'Purpurea'
• Tamarix gracilis Tamarix gracilis
• Бук східний Бук східний
•  

• Куртина Yucca filamentosa Куртина Yucca filamentosa
• Ранньовесняне цвітіння форзиції Ранньовесняне цвітіння форзиції
• Чекалкін горіх в цвітінні Чекалкін горіх в цвітінні
• Чекалкін горіх, плоди Чекалкін горіх, плоди
•