百花厅是植物园的主要室内花卉展区。百花厅中心为荷花池，池面上荷花、睡莲、王莲尽展风姿，建筑以传统中式庭园为构架，展厅沿池布置，或以廊连，或以路通，皆白墙粉柱、琉璃瓦顶，错落有致。沿廊顺路可观赏到各色具有南洋庭院风格的花木以及独辟一角的荫生植物棚架。每年的黄金周期间或有重大节庆，都有不同主题的花卉展览在此进行。