百花园提升改造项目由中国美术学院国艺城市设计学院设计，菏泽市城投公司负责建设。项目以保护、再利用、新开发和产学研为基础，以牡丹为主观赏对象，兼顾四季有花，四季可赏花为定位，融合植物学、园艺学、药物学、历史学、地理学、文化艺术、民俗学等多学科，提升园区文化价值和多元化旅游，加速城市名片传播、推动产业更新。

百花园将打造世界上品类最多、最具独特观赏价值的珍稀精品牡丹园，同时，将其打造为省级牡丹文化创业创新基地和国家级文化科技融合发展示范区，建成以牡丹为特色，集旅游观赏、文化展示、产业示范、品种培育、科研教学、休闲娱乐、养身体验、城市接待等于一体的城市花卉观光综合性特色牡丹花卉公园。

百花园原有园区面积75亩，提升改造后将增加到108亩，牡丹种植面积增加近20亩，功能房增加7200平方米。目前，园内景观环境、建筑（大门、围墙）等年久失修，大门配套设施功能不完善，不能满足旅客需求，通过提升改造，将重塑园区牡丹千年历史文脉，打造成城市及区域新地标、形成旅游网红打卡热地。