牡丹是落叶小灌木，根系发达，属肉质根，有明显的主根与侧根之分。繁殖方法较多，可以分株，嫁接，扦插，播种，其中常用的方法是分株法。分株的时间由生长发育的物候期来决定，牡丹2月中旬至3月上旬芽体萌发，3月中下旬抽茎、展叶，4月上旬花蕾迅速发育，4月下旬至5月上旬开花，7月至8月进行花芽分化，9月下旬至10月上旬地上部分逐步停止生长，进入休眠。但此时地下部根系尚未停止生长，这时分栽牡丹根部伤口最容易愈合，而且又容易长出新根，来年早春牡丹生长发育所需养分、水分新根即可吸收供给，4月至5月即可开花。所以，每年9月下旬至10月上旬正是分栽牡丹的最佳时期，此时正好是农历八月十五前后，因此花农有“中秋佳节栽牡丹”之说。
如果分栽过早气温较高，栽后仍能萌发新枝、新叶，消耗大量养分，影响来年生长开花。如果分栽过晚，气温降低，根系停止生长，根部伤口就难以愈合，新根难以长出，来年早春牡丹生长发育所需养分、水分不能及时供给，会造成水肥供不应求，影响开花，甚至导致植株萎蔫死亡。
牡丹分株繁殖，选择4年至5年生的大丛牡丹整株挖出，去掉根上附土，放阴凉处晾2天至3天，待根稍变软后视其相互连结的情况，找出容易分离之处，用手掰开或用刀劈开，株丛大的每株可分4株至5株，株丛小的每株可分2株至3株。伤口处涂抹草木灰，以防腐烂，然后按原来入土深度进行分栽。栽种的方法可分为地栽法和盆栽法两种。地栽法，栽种时刨穴深度根据根的长短而定，填土时分层捣实，使土壤与根部密接。盆栽法，视根长短选择大小相应的花盆，把牡丹栽于盆内。然后将花盆埋入土地中，开花时原盆取出，放置室内观赏，花期过后，再将原盆埋入土地中。这样种植当年入冬前即可长出一部分新根，来年即可如期开花。
