L'Orto Botanico è stato istituito nel 1828. Vanta alberi risalenti alla data della sua fondazione e una ragguardevole cornice storica: è posto infatti ai piedi delle mura castellane del Palazzo Ducale. L'Orto ha una forma allungata che segue le mura e si estende su una superficie di quasi un ettaro: è esposto a mezzogiorno e si affaccia sui Sibillini.
Alla base delle mura si aprono i suggestivi "grottoni", utilizzati come serre tiepide. Sono presenti alcune fontane, recentemente restaurate: una di queste è stata arricchita da un'opera di Marotta rappresentante l'Universo Vegetale.
L'Orto si divide sostanzialmente in due parti: una in pendio con grandi alberi e una pianeggiante con collezioni di piante officinali, piante spontanee e ornamentali. E' inoltre presente un piccolo giardino roccioso in cui si coltivano prevalentemente piante dell'Appennino centrale.
In totale si coltivano 1150 specie.