牡丹繁殖方法有分株、嫁接、播种等，但以分株及嫁接居多，播种方法多用于培育新品种。
下面介绍分株和嫁接两种方法
分株：将生长繁茂的大株牡丹，整株掘起，从根系纹理交接处分开。每株所分子株多少以原株大小而定，大者多分，小者可少分。一般每3-4枝为一子株，且有较完整的根系。
再以硫磺粉少许和泥。将根上的伤口涂抹、擦匀，即可另行栽植。
分株繁殖的时间是在每年的秋分到霜降期间内，适时进行为好。此时，气温和地温较高，牡丹处于半休眠状态，但还有相当长的一段营养生长时间，进行分株栽培对根部生长影响不甚严重，分株栽植后还能生出一些新根和少量的株芽。若分株栽植过迟，当年根部生长很弱，或不发生新根，次年春，植株发育更弱，根弱则不耐旱，容易死亡。如分株过早，气温、地温较高，还能迅速生长，容易引起秋发。
牡丹分株的母株，一般是利用健壮的株丛。进行分株繁殖的母株上应尽量保留根蘖，新苗上的根应全部保留，以备生长5年可以多分生新苗。这样的株苗栽后易成活，生长亦较旺盛。根保留的越多，生长愈旺。
嫁接：嵌接法用芍药根作砧木，因芍药根柔软无硬心，容易嫁接，根粗而短，养分充足，接活后初期生长旺盛。如用牡丹根嫁接，木质部较硬，嫁接时比较困难，但寿命较长。嫁接的时间一般是每年的9月下旬至10月上旬为最佳时间。其砧木是用直径2-3厘米、长10-15厘米的粗壮而无病虫害的芍药根。
腹接法是种高接换头改良品种的方法，它是利用劣种牡丹或8-10年生的药用牡丹植株上的众多枝条，嫁接成不同色泽的优良品种。嫁接时间为7月上旬至8月中旬。先选择品种优良、植株肥壮、无病虫的牡丹植株，剪取由地面发出的土芽枝，或当年生的短技长5-7厘米，最好是有2-3个壮芽的短枝作接穗。接穗上留一个叶柄。选好接穗后，在接穗下部芽的背面斜削一刀，成马耳形，再在马耳形的另一面斜削成楔形，使嫁接后两面都能接角到木质部和韧皮部之间的形成层组织，才易成活。牡丹腹接前后，除在雨季不加灌溉外，应保持植株正常生长的适宜湿度。芽接法是牡丹繁殖和培养多品种，多花色于一株的有效方法。
芽接法在5-7月间进行。嫁接时以晴天为好。其方法有贴皮法和换芽法两种。贴皮法是在砧木的当年生枝条上连同木质部切削去一块长方形或盾形的切口，再将接穗的腋芽连同木质部削下一大小和砧木上大小、形状相同的芽块。然扣迅速将芽块贴在砧木的切口上，用塑料绳扎紧。换芽法是将砧木上嫁接部位的腋芽连同形成层一起去掉，保留木质部上完整的芽胚，然后用同样方法反接穗的腋芽同样剥下，迅速套在砧木的芽胚上，注意两者应相吻合，最后用塑料绳扎紧。嫁接后的植株应及时浇、松土、施肥，促其愈合。
栽植：土壤要求质地疏松、肥沃，中性微碱。将所栽牡丹苗的断裂、病根剪除，浸杀虫、杀菌剂放入事先准备好的盆钵或坑内，根系要舒展，填土至盆钵或坑多半处将苗轻提晃动，踏实封土，深以根茎处略低于盆面或地平为宜。
浇水：栽植后浇一次透水。牡丹忌积水，生长季节酌情浇水。北方干旱地区一般浇花前水、花后水、封冻水。盆载为便于管理可于花开后剪去残花连盆埋入地下。
施肥：栽植一年后，秋季可行施肥，以腐熟有机肥料为主。结合松土、撒施、穴施均可。春、夏季多用化学肥料，结合浇水施花前肥、花后肥。盆载可结合浇水施液体肥。