花單生於當年枝頂，兩性，花大色豔，形美多姿，花的顏色有白。黃。粉。紅。紫紅。紫。墨紫（黑）。雪青（粉藍）。綠。複色十大色；雄雌蕊常有瓣化現象，花瓣自然增多和雄。雌蕊瓣化的程度與品種。栽培環境條件。生長年限等有關；正常花的雄蕊多數，結籽力強，種籽成熟度也高，雌蕊瓣化嚴重的花，結籽少而不實或不結籽，完全花雄蕊離生，心皮一般五枚，少有八枚，各有瓶狀子房一室，邊緣胎座，多數胚珠，骨果五角，每一果角結籽七……十三粒，種籽類圓形，成熟時為共黃色，老時變成黑褐色。
牡丹的花芽為混合芽，能抽枝。長葉。開花。著生在枝條頂端的稱為“頂生花芽”，開過一次花的枝條，花莖便自行幹枯回縮一段。著生在幹枯花莖下部的葉腋間的花芽稱為“腋生花芽”或“側生花芽”。花芽一般都比較肥大飽滿，剝除鱗片，可見“花胎”（即鱗芽內部的幼小花蕾）。
葉芽隻抽枝長葉，多數著生在花芽下部的葉腋間，也有著生在枝條頂端的，較花芽瘦小，萌發後發育成枝條。
牡丹在芽因品種不同在形狀。顏色等方麵均有差異，形態百出，各有特征。大體上有圓錐型。珍珠型。扁圓型。長錐型。鷹咀型等；各形狀之間又有大小。鱗片的多少。芽質癟瘦虛實等差別；顏色也有青綠。黃綠。土紅。土黃。銀灰。棕褐和不同程度的紫紅等色；另外還有花色和混和色，是秋季分辨品種的主要依據。因此，單靠芽的形狀。顏色等很難識別牡丹的品種，需靠長期耐心細致的觀察，才能掌握每一品種鱗芽的特性。
牡丹葉的顏色以綠色。黃綠色為主，個別品種的葉有深淺不同程度的紫暈；有的葉麵上還綴有紫色或黃色的斑點；葉背麵多為灰綠色和淺灰色，個別的品種（如“鶴白”）茸毛特別多。
牡丹花大色豔，品種繁多。有的品種花器齊全，萼片，雄蕊。雌蕊發育正常，如“似荷蓮”。“鳳丹白”等；但有的品種雄。雌蕊瓣化或退化，形成了多姿形美的花型，五彩繽紛的花朵。
根據花瓣層次的多少，傳統上將花分為：單瓣（層）類。重瓣（層）類。千瓣（層）類。在這三大類中，又視花朵的形態特征分為：葵花型。荷花型。玫瑰花型。半球型。皇冠型。繡球型（傳統上把皇冠型和繡球型稱為起樓）六種花型。這種分類方法比較直觀地反映了花朵的各種變化形態。
單瓣型。
花瓣二……三輪，十……十五片，寬大平展，雄蕊二百……三百個，雌蕊有四……六枚，雄。雌蕊發育正常，結實能力強。此類花型以“鴉片紫”。“石榴紅”。“鳳丹白”等品種為代表。
荷花型。
花瓣四……五輪，二十……二十五片，花瓣寬大，形狀大小近似，排列清晰，雌蕊發育正常，結實能力強，但個別品種偶有雄蕊或雌蕊柱頭瓣化現象。此類花型以“似荷蓮”。“錦雲紅”。“玉板白”等品種為代表。
皇冠型。
外花瓣二……五輪，寬大平展，雄蕊大部分或全部瓣化成細碎曲皺花瓣，瓣群周密高聳，形似皇冠。內花瓣排列不規則，瓣間常雜有正常雄蕊或退化中的雄蕊，瓣間也常殘留有花藥；雌蕊退化或瓣化，偶有結實。此類花型以“藍田玉”。“胡紅”。“姚黃”。“首案紅”。等品種為代表。