Salah satu koleksi yang banyak dijumpai di Kebun Raya Purwodadi adalah tanaman Polong-polongan. Ia adalah tanaman yang mempunyai distribusi yang cukup luas di daerah Tropis salah satunya Indonesia dan tanaman polong-polongan ini juga bermanfaat bagi manusia antara lain sebagai bahan pangan, tanaman penghijauan, penghasil pakan ternak, tanaman penghasil tanin, tanaman obat, dan lain-lain. Namun disatu sisi dalam kehidupan manusia masih saja ditemui pemanfaatan tumbuhan polong-polongan yang belum maksimal.

Jenis polong-polongan ini merupakan tanaman yang tahan kering dan mampu beradaptasi pada lingkungan dengan kelengasan tanah yang terbatas dan mampu menambah nitrogen secara bebas dari udara. Kebun Raya Purwodadi mempunyai sekitar 154 jenis dan potensi keragaman yang belum dikaji mengenai tanaman polong-polongan. Terdapat tiga sub family yang sering ditemui di Kebun Raya Purwodadi adalah Mimosaceae, Caesalpinia, dan Papilionaceae.