O seu desenho, concretizado em duplas sebes de buxo topiadas, parece irradiar da pequena taça de água ao centro para um conjunto de caminhos que forma uma estrela de oito pontas. Os restantes canteiros deste jardim formam pequenos labirintos trapezoidais, recuperando um dos temas mais expressivos do jardim barroco. É de notar, porém, a forma como esse desenho barroco coexiste e contrasta com a zona fresca formada por um pequeno maciço de camélias que, tal como a palmeira monumental, terá sido plantado pelo terceiro Conde de Vila Real muitas décadas antes. 

Descendo a escadaria que prolonga o eixo para nascente, descobrimos um conjunto notável, edificado já em 1948, por determinação de D. Francisco, o instituidor da Fundação. A norte, encontramos o Jardim de Água, formado por três tanques, dispostos em cascata, com desenho modernista de António Lino. A água vem de uma nascente situada a norte, no Monte de Santa Sofia, e transborda por gravidade de tanque para tanque.

A sua composição, que conjuga leveza e racionalidade, é enquadrada por quatro grandes florões simétricos, de sugestão heráldica, que marcam os quatro cantos do jardim e evolui em oito composições espiraladas que confluem ao centro numa sebe circular. Deste jardim parte, em direção a sul, uma latada-jardim, apoiada em robustos obeliscos de granito, que propõe o prazer de uma longa caminhada até à zona florestal.

Para além da harmonia da composição e da tranquilidade que emana do elemento aquático, o conjunto servia também para armazenar água que poderia ser utilizada em caso de incêndio ou para alimentar a zona produtiva localizada imediatamente abaixo. A sul, dois jardins neo-barrocos. O primeiro, a que chamamos Jardim das Flores, foi também desenhado por Gomes de Amorim e replica de muito perto o desenho do parterre superior.

Se, originalmente, eram as árvores de fruto, a par com flores e árvores ornamentais, a pontuar o passeio tranquilo da família, é hoje o Jardim de Rosas da Casa de Mateus que inspira o espaço com a sua vibração de cores e aromas. Plantado nos últimos anos, o jardim reúne um número importante de diferentes espécies desta flor festiva que o homem adotou há mais de cinco mil anos e cruzou infinitamente, em busca da perfeição na cor, na forma e na intensidade simbólica.

Nos anos sessenta do séc. XX, beneficiando do desvio do caminho público operado por D. José Luís cem anos antes, o Arq. Gonçalo Ribeiro Teles redesenhou todo o espaço de acesso à Casa. Desde o portão de entrada, desenhou uma azinhaga em curva, delimitada por uma densa zona arbórea, que proporciona ao visitante uma fascinante experiência de descoberta que tem o seu momento de explosão cenográfica quando desemboca frente ao eixo central da Casa, face a um grande espelho de água que duplica a fachada do Palácio. A leveza, a ligeira distorção que o movimento da água introduz na paisagem acentua a musicalidade do espaço, num confronto entre serenidade e monumentalidade tão orgânico que nos parece hoje difícil acreditar que não foi sempre assim que o Palácio se deu a ver.