Una ricca collezione di piante medicinali e aromatiche si trova all'interno  della parte più antica dell’Orto, nei due settori situati a ridosso del muro circolare tra le porte nord e sud.

Questa collezione, che rappresenta la diretta continuazione dell'attività dell'originario Horto medicinale, comprende anche alcune piante medicinali "storiche", molto utilizzate in passato, ma che oggi non hanno più alcun interesse terapeutico.

La maggior parte delle specie coltivate in questi settori è però d'impiego attuale e la collezione viene costantemente aggiornata, con l'inserimento di nuove entità per le quali vengano dimostrate interessanti proprietà terapeutiche. Si coltivano anche alcune specie che, pur non contenendo sostanze di immediata utilizzazione, forniscono molecole che rappresentano per l'industria farmaceutica il punto di partenza per la semi-sintesi di sostanze utilizzate a scopo terapeutico. Tra queste, varie specie del genere Dioscorea e il tasso (Taxus baccata L.), usate rispettivamente per la semi-sintesi di ormoni e di sostanze antitumorali. Le piante sono coltivate nelle varie parcelle a seconda delle loro esigenze microclimatiche e sono provviste di un cartellino che ne indica, oltre al nome, anche le proprietà terapeutiche.

In un altro settore, tra la porta Est e sud, a ridosso del quarto della Magnolia, vengono esposte alcune delle più comuni piante velenose, spontanee e coltivate. Alcune sono le stesse che si possono vedere nel settore delle piante medicinali, perché le sostanze in esse contenute, anche se originariamente tossiche, possono produrre, se usate a dosi appropriate, effetti biologici utili alla cura di varie malattie. Si tratta tuttavia di piante che devono essere utilizzate con estrema cautela e solo sotto forma di farmaci e che, se ingerite, possono provocare avvelenamenti anche gravi, talora mortali. Il loro grado di pericolosità è indicato sul cartellino: una crocetta per le piante poco tossiche, due per quelle più tossiche, tre per quelle che possono essere mortali.