Auf dem Gelände des Stadtparks befindet sich heute auch der romantische Rosengarten mit etwa 4.500 Rosen. Er wurde 1925 anlässlich einer Rosenschau nach Plänen des Niersteiner Gartenarchitekten August Waltenberg angelegt. Die Grundidee zeigte zwei senkrecht zueinander stehende, heute noch bestehende Achsen mit mehreren Bereichen. Für eine weitere Rosenschau im Jahr 1935 wurde der Rosengarten erheblich erweitert und modernisiert. Im Jahr 1962 wurde das Areal nach einer weiteren Umgestaltung unter Denkmalschutz gestellt.

Im Jahr 2013/14 erfolgte eine umfassende Sanierung der baulichen Einrichtungen im Rosengarten. Dabei wurden nach historischem Vorbild neben vegetationstechnischen Arbeiten, wie zum Beispiel der Erneuerung von Rosensorten und Pflanzung von Formhecken, auch Wegebeläge, Natursteinmauern, Skulpturen und Sitzgelegenheiten grundlegend saniert. Des Weiteren wurde der Mainblickbrunnen neu aufgebaut und trägt mit seinem Wasserspiel unter altem Baumbestand zur besonderen Atmosphäre dieses Teils des Stadtparks bei.

Rosenliebhaber:innen können auf einer Fläche von 9.500 Quadratmetern circa 100 Schling- und Strauchrosenarten bewundern. Der Rosengarten im Mainzer Stadtparkt lädt zum gemütlichen Flanieren und Spazierengehen ein. Während des Mainzer Weinmarktes finden im Rosengarten ein Künstlermarkt und ein kleiner antiquarischer Büchermarkt statt.

In unmittelbarer Nähe zum Rosengarten befindet sich das für Besucher:innen ebenfalls interessante Vogelhaus.