Talvipuutarha on kuin keidas keskellä talvea. Koska moni kasvi kaipaa kukinnan onnistumiseksi viileän jakson, talvipuutarhassa kukkii useita sellaisiakin kasveja, joita tasalämpöisissä nykykodeissa pidetään viherkasvina.

Helmikuun komein kukkija on kaktushuoneen seinällä monessa ruukussa komeileva lumikuningatar.

Talvipuutarhan rakennutti kenraalimajuri Jakob Julius af Lindfors . Hän lahjoitti sen Suomen puutarhayhdistykselle. Helsingin kaupunki osti Talvipuutarhan vuonna 1907.

Talvipuutarhan kasvihuoneen on suunnitellut arkkitehti Gustav Nyström . Hän on suunnitellut myös muun muassa Helsingin ja Turun vanhat kauppahallit sekä Turun taidemuseon ja Helsingin kasvimuseon rakennukset.

Edellinen suuri peruskorjaus Talvipuutarhassa tehtiin vuosina 1975–78, jolloin muun muassa kaktushuone muutettiin metallirunkoiseksi.

Talvipuutarhan edustalla avautuu Töölönlahdelle vuonna 1924 rakennettu ruusutarha, jonka heinäkuussa komeimmillaan kukoistavassa kokoelmassa on sekä vanhoja että uusia ryhmäruusulajikkeita.