兰科植物保育温室（兰苑）位于国家植物园（南园）环保植物区，总建筑面积约为300 m²，汇聚了来自世界各地400余种不同的兰科植物，犹如一座微缩的兰花王国。

从空中俯瞰，兰苑恰似人类的眼睛，内部精心划分为多个不同环境条件的展区，以满足来源于不同生境下的各类特色兰花的栽培需求。喀斯特石灰岩上生长着可爱的兜兰和国兰；枯木、老树桩以及木板上附满了石斛、石豆兰、贝母兰等附生兰；青翠的苔藓间散生着虾脊兰、鹤顶兰、坛花兰等地生兰；万代兰、卡特兰、指甲兰等热带兰花悬垂于温暖区的大树上；斑叶兰、血叶兰、盆距兰等怕热兰花则“住在”凉爽的小屋内。

漫步在兰苑，人们既能欣赏到赫赫有名的达尔文兰和形态别致的无叶兰，还能见识到美味香草的原料植物香荚兰、体型硕大的领带兰以及植株娇小的斑叶兰等兰花。除植物活体外，兰苑四周的墙面还展示了兰花的“家谱”、生境、拟态、传粉等各种有趣的科普知识。