牡丹育种主要通过以下途径：
1.引种：如近年洛阳、菏泽、上海从甘肃等地引入紫斑牡丹品种50余个，从日本引入国外品种40多个，一般表现尚好。为培育耐湿热新品种，可引用天然授粉种子在当地播种，对实生苗进行进一步的驯化。
2.株选或芽变选种。
3.实生苗选种：在壮龄母株上采取天然授粉所结种子，播种后从实生苗中选出更好的新品种。此法各地普遍采用。据菏泽、甘肃等地经验，初选入选植株可占总株数的10%。
4.品种杂交：要正确选择亲本，排好杂交组合，人工去雄、授粉、套袋，尽量使父母本优良性状互补。
5.种间杂交：牡丹同属植物还有多种，尤其是黄牡丹P.lutea、大花黄牡丹P.luteavar.ludlowii在育种上的应用，有着广阔的前景。
6.辐射育种。
在评选新品种时，可参考采用百分评分法：
一、花色20分；二、花径15分；三、花容15分；四、花型10分；五、花香10分；六、花期10分；七、开花朵数/枝10分；八、株型10分。要求枝叶匀称，花叶协调，花开叶面之上。特殊或稀有品种可酌量加分，最多不超过20-30分。
牡丹育种的基本任务：
一、选育耐湿热的品种，使牡丹南移；
二、选育开花较早或较晚的品种，延长群体花期；
三、选育单一花色的新品种，特别是深黄、金黄、橙红、彩纹、浓绿、紫黑等品种；
四、选育能抗病虫、抗污染的新品种；
五、选育丰花性、高杆的切花新品种；
六、选育丰花性、矮生或中生的盆栽园林绿化新品种。