Los jardines son uno de los mejores ejemplos que hoy se conservan de los jardines del siglo XVIII, realizado por el arquitecto francés René Carlier; está formado con parterres y bosquetes delimitados con paredes de vetación formadas con carpe, y alineaciones de árboles, en especial tilos y castaños de Indias. En el siglo XIX se introdujeron nuevas especies, sobre todo coníferas como las monumentales sequoias, plantadas ante la Real Colegiata, en los jardines del Medio Punto.
Estatuas de mármol blanco, y jarrones del siglo XVIII, decoran los parterres y avenidas del jardín, que se completan con grandiosas esculturas en las fuentes, en plomo pintado imitando bronce. Destacan las de Neptuno, Apolo y Andrómeda en la amplia perspectiva de las Carreras de Caballos; la Cascada de Anfítride, ante el Palacio; y las de las Ocho Calles, el Canastillo, los Baños de Diana y la Fama.
El agua que alimenta sus surtidores llega desde un gran depósito llamado El Mar, situado por encima de la zona ajardinada. Por la fuerza de la gravedad, como en el siglo XVIII, el agua de algunos surtidores alcanza los 40 metros de altura, como el de la fuente de la Fama.