Numerosi architetti si avvicendarono nel miglioramento e ampliamento degli splendidi giardini del Royal Botanic Gardens, che ospitano oggi oltre 50.000 specie di piante. La Palm House (m 110,5 x 30,5 x 20) è la più famosa e la più grande delle serre progettate da Burton (1844-48), in ferro e vetro, in cui vengono ricreate le condizioni climatiche delle piante tropicali (alcune delle quali hanno la stessa età della serra stessa). Davanti sono le Queen's Beasts, statue di animali recanti gli stemmi delle famiglie imparentate con quella reale. Di fronte si trova il Pond, laghetto artificiale progettato da Capability Brown, con al centro una fontana raffigurante Ercole e Acheloo (1853). Poco più avanti, nella Waterlily House (1852), dotata di laghetto circolare, le piante tropicali sono soprattutto acquatiche e rampicanti. Sul retro della Palm House è il Rose Garden. Girando sulla destra del Pond si incontrano il Campanile, di Burton (1847), e il Temple of Arethusa, di Chambers (1758). Un palazzo del 1857 ospita il Museum No. l con la mostra Plants+People, incentrata sull'utilità delle piante per l'uomo. A nord è un tempietto di Chambers, il Temple of Aeolus, rifatto da Burton nel 1845. Un altro degli edifici progettati da Chambers per la regina Carolina è il Temple of Bellona, del 1760. La Marianne North Gallery prende il nome dell'autrice degli oltre 800 disegni di fiori e ambienti botanici ivi in mostra, (1871-1884). La nuova Shirley Sherwood Gallery of Botanical Art ospita invece opere provenienti dalle collezioni storiche di Kew e dalla collezione di arte botanica contemporanea della dottoressa Sherwood. Seguendo una deviazione a destra si giunge al King William’s Temple, tempietto neoclassico del 1837, e alla Temperate House, altra serra in ferro e vetro lunga oltre 190 m, disegnata da Decimus Burton nel 1859-62 e ampliata nel 1899. Tornati sul viale principale si oltrepassano il Ruined Arch, altra bizzarria architettonica di Chambers che riproduce una rovina romana e la Pagoda, edificio ottagonale di dieci piani, alto 49.5 m, ispirato a William Chambers da un viaggio in Cina nel 1760. I giardini si estendono a ovest fino a raggiungere il Tamigi; si può fare una sosta, cammin facendo, al Rhizotron and Xstrata Treetop Walkway, percorso tra gli alberi a 18 m da terra, o sulle sponde del Waterlily Pond. Il delizioso Queen Charlotte’s Cottage, dal tetto ricoperto di paglia, fu molto amato dalla regina Carlotta, moglie di Giorgio III. Nel settore più a nord, sul Tamigi, si trova il Kew Palace. Nel tornare al Victoria Gate si costeggiano l'Orangery, uno degli edifici di Chambers (1761) che ospita, oltre a un ristorante, uno splendido esemplare di Sophora japonica, piantata nel 1753 e cresciuta orizzontalmente, e una robinia del 1762. Ultima tappa è l'area che accoglie il Princess of Wales Conservatory, del 1987, serra con dieci zone climatiche. Intorno sono sistemati un giardino con piante che crescono sulle rocce (Rock Garden) e la Davies Alpine House, che ricrea le condizioni della vita vegetale in altitudine. Nel Cambridge Cottage (1840) si trova la Kew Gardens Gallery, che espone illustrazioni botaniche storiche e dipinti di fiori d'ogni genere, oltre a una ricchissima collezione di legni pregiati e lavori in legno. Presso l'entrata principale del giardino (il Main Gate di Burton) si trova il Grass Garden, che riunisce oltre 9000 tipi di erba allo stato naturale (non visitabile) e ospita la statua Il seminatore di Hamo Thornycroft (1886). A sud dei Kew Gardens si trova l'Old Deer Park, bel giardino ancora abitato dai cervi reali al cui interno sorge l'Observatory, anch'esso costruito da Chambers per permettere l'osservazione del transito di Venere nel 1769. Oggi funge da centro meteorologico.