En las regiones con inviernos fríos, los naranjales se utilizan para proteger a los cítricos de los rigores del invierno.
El naranjal también acoge exposiciones y conciertos para mejorar la experiencia de los visitantes del jardín.
Más información sobre exposiciones y conciertos en el Jardín de Luxemburgo
El naranjal actual, situado en la parte occidental del jardín, data de 1839. Alberga unas 180 plantas en maceteros, entre ellas 60 cítricos, principalmente naranjos amargos (34), pero también palmeras datileras (19 fénix, 7 chamaerops), adelfas (46) y granados (24). Los ejemplares más bellos y antiguos de naranjos amargos se exponen cada año en el jardín, de mayo a octubre, a lo largo de la fachada sur del palacio. Su antigüedad se estima entre 250 y 300 años.
En septiembre, se podan todas las plantas (excepto las palmeras) para limitar su volumen, mantener la forma de bola lo más regular posible y eliminar al máximo las flores y los frutos en formación, cuyo desarrollo agotaría demasiado a la planta.
Los naranjos adultos se cambian de macetero cada 12 o 15 años, cuando la madera de los tableros empieza a pudrirse; en el caso de las palmeras, se hace más a menudo porque, al cabo de 7 u 8 años, los tableros de roble de 4 cm de grosor no resisten el extraordinario crecimiento de sus raíces.
El terrón se reduce de 10 cm por cada lado y se coloca en un macetero nuevo o restaurado de las mismas dimensiones, con un marco de hierro macizo o de fundición para los modelos más antiguos (1856).
Una vez cerrado el macetero, se coloca una mezcla de tierra rica en materia orgánica en capas sucesivas a lo largo de los paneles de madera. Los maceteros más pesados, como los de las palmeras grandes (4,5 toneladas), se transportan por el jardín con un fardier (carro de dos ruedas). Desde 1996, el tractor del fardier está equipado con un motor eléctrico para reducir el ruido y la contaminación atmosférica.