Das Schloss mit dem Burggarten liegt auf einer Insel zwischen dem Burgsee und dem Schweriner See. Die Gartenanlagen des Schlosses umfassen heute insgesamt etwa 25 Hektar. Der nach französischem Vorbild angelegte Schlossgarten erfuhr ab 1748 seine prägende Gestaltung. Der Gartenarchitekt Jean Legeay legte den Kreuzkanal an, und die Skulpturen zu beiden Seiten schuf die Werkstatt des sächsischen Hofbildhauers Balthasar Permoser. Im 19. Jahrhundert wurde der Schlossgarten nach Plänen von Peter Joseph Lenné und Theodor Klett erweitert. Die barocke Grundstruktur blieb erhalten, während die angrenzenden Flächen, der Garten südlich des Greenhouse sowie die Uferzonen entlang des Sees im 19. Jahrhundert nach dem Vorbild englischer Landschaftsgärten umgestaltet wurden.
Burggarten
Als Burggarten wird der Teil der Gartenanlage auf der Schlossinsel bezeichnet. Er ist im Zuge des Umbaus des Schlosses ab 1850 nach Entwurf von Peter Joseph Lenné und der weiterentwickelten Ausführungsplanung durch den Schweriner Hofgärtner Theodor Klett gestaltet worden. Umfassende Anschüttungen vergrößerten die Insel und schufen ein bewegtes Landschaftsrelief. Trotz seiner geringen Größe wurde der Burggarten als eigenständig innerhalb der ausgedehnten Parklandschaft behandelt und mit Pflanzensammlungen und Fabriques und Follies-Elementen ausgestattet. Im Bereich der Außenbauten des Schlosses gehen Architektur und Garten ineinander über und machen die Schlossinsel zu einem Gesamtkunstwerk.
Der Weg führt am See entlang um das Schloss herum und führt vorbei an der von Demmler entworfenen und von Stüler nochmals in Teilen umgestalteten Orangerie, danach an einer Grotte, einem von Platanen überschatteten Hof mit Muschelbrunnen und dem Medaillonsaal, welcher durch eine Rundbogenbrücke vom See getrennt ist. Im Burggarten findet sich eine Vielzahl von historischen Plastiken aus unterschiedlichen Entstehungsphasen.
Der vom Platanenhof zugängliche Medaillonsaal des Schlosses ist mit verglasten Gusseisentüren zum Außenraum hin abgegrenzt. Zwei parallel nebeneinander angeordnete Pfeilerreihen tragen das in flachem Bogen ausgebildete Sterngewölbe der zweischiffigen Halle. Für die Ummantelung der Pfeiler wurden Terrakottaplatten mit ornamentaler Gestaltung verwendet. An den Wänden, der dem Platanenhof zugewandten Fassadenöffnungen, finden sich die originalen Renaissance-Terrakotten des Langen Hauses, welche nach dem Umbau durch Demmler und Stüler keinen Platz mehr an der Fassade fanden.
Die Orangerie liegt am Fuß des Schlosses in südöstlicher Richtung, direkt vor dem höchsten Turm des Schlosses. Die Orangerie wird von einer Kappendecke auf gusseisernen Doppelstützen überwölbt, auf der eine Terrasse angeordnet ist. Die großen Fenster sind ebenfalls aus Gusseisen-Rahmungen ausgeführt. In Richtung des Schweriner Sees ist der Orangerie ein Hof vorgelagert, der von einer halbkreisförmigen Kolonnade abgeschlossen wird. Den triumphbogenförmigen Durchgang zum See bekrönt eine Statue des stierbändigenden Herakles. Ihm gegenüber stehen zwei Victoria-Statuen sowie eine Sonnenuhr. Die beiden symmetrisch angelegten Freitreppen zu beiden Seiten des Hofes sind Rekonstruktionen aus dem Jahr 1994 nach historischem Vorbild.
Nördlich der Orangerie befindet sich die Grotte, die 1852 aus großen Granitfindlingen erbaut wurde. 13 massive Säulen tragen das Kreuzgewölbe. Südlich der Orangerie liegt eine kleine künstlich geschaffene Insel.
Schlossgarten
Der Schlossgarten erstreckt sich vom Schloss aus in Richtung Südwesten, entlang des Ufers des historischen Kanal- und Entwässerungssystems, welches 1708 angelegt wurde. In südlicher Richtung wird der Schlossgarten von der Johannes-Stelling-Straße begrenzt. In südöstlicher Richtung umfasst der Schlossgarten den Bereich des Hippodroms bis zum westlichen Ufer des Faulen Sees und führt über einen Bewässerungskanal vorbei an der Schleifmühle entlang der Lennéstraße zum Schweriner See.
Geprägt wird die Anlage durch eine zentrale Hauptachse, die vom Gartenportal des Schlosses ausgehend über die Drehbrücke mit gusseisernem Geländer in den Schlossgarten hinein verläuft. Auf dieser Hauptachse folgt ein dem Schloss zugewendetes bronzenes Reiterstandbild von Großherzog Friedrich Franz II., das der Bildhauer Ludwig Brunow 1893 schuf. Im nächsten Abschnitt verlaufen zu beiden Seiten von Hofgartenbaudirektor Theodor Klett im Jahr 1862 errichtete Laubengänge mit einem Bewuchs aus Weißbuchen. Den Hauptabschnitt bildet der barocke Kreuzkanal, der 1748–56 von Jean Legeay angelegt wurde. Die Wasseranlage beschreibt in ihrer Grundform ein doppeltes Kreuz, beiderseits erstrecken sich Rasenflächen und streng gerasterte Bosketten. Auf Grundlage einer zwischen 2006 und 2009 erfolgten archäologische Bodensondierung konnte mit der Rekonstruktion der ursprünglichen Baumpflanzungen begonnen werden. Rasenterrassen setzen die Hauptachse am Hang fort bis zum Offizierskasino auf der Anhöhe, das als point de vue die Achse abschließt. Beiderseits des Kanals und der Mittelachse am Hang reihen sich 14 Gartenplastiken von Balthasar Permoser aus dem 18. Jahrhundert. Aufgestellt sind Kopien aus den Jahren 1960/63, um die Originale vor Vandalismus und Abwitterung zu schützen.
Die Bereiche bis zum Südufer des Sees gehen auf die Pläne von Lenné und die Umsetzung auf Theodor Klett zurück. Diese gestalteten die Uferzone im Sinne eines englischen Landschaftsgartens. Teil dessen ist auch der Greenhouse-Garten um das gleichnamige Greenhouse. Dort steht das 1907 errichtete Marmorstandbild der Großherzogin Alexandrine vom Schweriner Bildhauer Hugo Berwald. Auf einer Anhöhe nahe des Faulen Sees liegt das Hippodrom. Ein längsoval angelegter Weg, angelehnt an die Form der antiken Hippodrome und mit altem Baumbestand, schließt im Süden den Schlossgarten ab.