Imaginé par Gilles Clément, le jardin, qui s’étend sur 18000 m2, entoure le musée à la manière d’un bois de végétation dense. Avec 178 arbres et une trentaine d’espèces végétales, parcouru de sentiers, vallons et bassins d’eau, creusé d’un amphithéâtre à ciel ouvert pour spectacles et conférences sur lequel s’ouvre l’auditorium intérieur, le jardin fait partie du musée dont il décline les thématiques. L’un et l’autre s’imbrique mutuellement. Côté Seine, il est planté d’arbres de hautes tiges (chênes et érables de plusieurs espèces). Côté Université, magnolias et cerisiers constituent une végétation plus basse, tandis que deux bassins bordent la limite du terrain. Sous les pilotis du musée, des plantes graminées forment un sous-bois. Choisis dans des pépinières de plusieurs pays d’Europe, les arbres plantés seront haubanés quelque temps par câbles acier, jusqu’à ce que leurs racines atteignent une profondeur suffisante (réalisation du jardin Paysage de France).
