수원시의 생태 랜드마크이자 도심형 거점수목원인 일월수목원은 2023년 5월 개관하였으며, 2,106종 52,551주 429,618본의 식물을 보유하고 있다. 일월공원 내에 위치하고 있는 일월수목원은 다산정원, 숲정원, 침엽수원, 생태관찰원, 초지원, 건조정원, 전시온실, 장식정원, 관목원, 그라스원 등 16종의 다양한 정원이 조성되어 있다. 일월수목원은 식물의 수집, 증식 및 전시하고 있으며, 식물 종 보전, 수집된 식물을 바탕으로 하는 다양한 학술연구 수행, 교육을 통해 자연과 사람을 연결하며, 휴양 및 시민들의 자기 계발과 여가 선양, 생물 다양성 보전을 위한 협력 활동 및 정보교류 등의 사업을 수행하고 있다. 수목원 투어 프로그램을 하루 두 차례 운영하고 있으며, 숲속 체조, 숲길 걷기, 명상 등의 치유활동을 할 수 있는 산림치유 프로그램도 제공하고 있다. 또한, 토종작물텃밭 관리 프로그램도 운영 중이다.