El área mediterránea chilena es una estrecha franja costera de unos 100 km que corresponde aproximadamente al Chile central. Su extensión, de 140.000 kilómetros cuadrados, constituye menos del 5 por ciento del total del bioma. Climáticamente tiene un carácter más bien fresco debido a la marcada influencia del océano, con abundancia de nieblas costeras. Se conocen unas 2.400 especies, el 23 por ciento endémicas. Una característica ecológica importante de esta zona es la ausencia histórica de incendios, así como una destacada presencia de herbívoros, especialmente camélidos (llamas y guanacos), por lo que existe una gran abundancia de arbustos espinosos y no se encuentran plantas adaptadas al fuego.
En el Jardí se representan hábitats subtropicales propios de la regiones desérticas y subdesérticas del norte del país. El Mediterráneo chileno tiene una gran variedad de paisajes esclerófilos (plantas con hojas duras y rígidas), con formaciones boscosas y arbustivas que van desde el bosque esclerófilo hasta al matorral litoral, pasando por el espinal o el matorral espinoso de altura. Muchas plantas chilenas tienen nombres de plantas ibéricas puesto que los primeros colonizadores las compararon con las que ellos conocían. Plantas como el algarrobo (Prosopis chilensis), el espino (Acacia caven), el belloto (Beilschmiedia sp.), el mirto (Ugni molinae) o el arrayán (Myrceugenia obtusa) dan a los fitoepisodios chilenos un aire próximo. Hay que destacar el exotismo de las cactáceas (géneros Trichocereus y Echinopsis) y de las bromeliáceas (géneros Puya y Fascicularia) del espinal, o la singularidad de las escaloniáceas (Escallonia sp.).