牡丹根系發達，具有多數深根形的肉質主根和側根。初生根始為白色，漸變為黃色至褐色，肉質白色，個別紅色，肉質中心木質化，俗稱“木心”。肉質部儲有大量養份和水份供植株生長，一般來說，根深的植株枝葉茂盛，植株較高，根淺則枝短株型矮。牡丹因品種不同，其根型、數量也不一致，但大體上可分為三類：

　　（1）直根型：此型別的根深（四年生的牡丹根可入土80釐米以上），但根條稀疏，沒有明顯的主根，僅有幾十條粗細均勻的粗“麵條根”，根光滑、皮百，根上極少分生小根，根（加工後稱“丹皮”）產量高，質量好。如“鳳丹”、“趙粉”、“二喬”、“墨魁”等。這類牡丹多為藥用兼觀賞兩用品種。

　　（2）坡根型：此類根條粗細長短不一，分生側根較多，交叉生長，俗稱“雞爪根”，多數入土較淺，斜坡角度大。如“青山貫雪”、“白玉”、“黃花葵”等品種，此類牡丹產丹皮質量、產量低於直根型，不適於藥用栽培。

　　（3）中間型：此類根條稀密適中，無明顯主根，生有多數粗細均稱、根皮光滑的“麵條根”，平均入土深度在70-80cm，如“種生黑”、“姚黃”等，既可觀賞，又可藥用。