Aastal 1828 otsustati, et Kadrioru lossi valitseja ehk kastellaani, samuti aedniku ja lossi töömeeste jaoks tuleb püstitada uued hooned. 1832. aastal Peterburist Tallinna saadetud arhitekt Šašin tegi joonised ning 1835-1836 ehitati kolm puithoonet. Eeskujuks sai Kadrioru lossi kolmeosaline lahendus: keskse peahoonega külgnevad sümmeetriliselt väiksemad kõrvalhooned, mida treppide asemel liitsid väravad. Väliskujunduses tunnistavad hoonete astmelised viilud uusrenessansi mõjutusi. Interjöörid said lihtsa funktsionaalse lahenduse, kus vaid nn Hollandi ahjud omasid mõningat kunstipära. Välises värvilahenduses eelistati rohelist ja halli, ruumides valget. 1881. aastal toimunud remondi käigus värviti peahoone roosaks. Peahoone oli määratud kontori- ja eluruumideks kastellaanile. Neljatoalistest tiibhoonetest vasakpoolne oli mõeldud lossiaednikule, parempoolne majutas nn invaliidid ehk erusõduritest töömehed. Kastellaanimaja taha rajatud majandusõues olid tall-vankrikuur, köök, saun, oranžerii ja külalistubadega paviljon. 1927. aastal kinkis valitsus kastellaanimaja kirjanik Eduard Vildele, kes elas siin kuni 1933. aastani. Alates 1946. aastast on hoones kirjaniku memoriaalmuuseum. Maja 2. korrusel tegutseb Kastellaanimaja galerii. Tulekahjus kannatada saanud aedniku maja, töömeeste maja ja abihoone on pärast restaureerimist Vabariigi Presidendi Kantselei käsutuses.
” Eestis elab 12 liiki nahkhiiri ja viis neist elutseb Kadrioru pargis (põhjanahkhiir, pruun-suurkõrv, pargi-nahkhiir, kääbus-nahkhiir, pargividevlane). Kõik nahkhiireliigid on Eestis looduskaitse all. Ekspertide hinnangul on tegemist üsna erilise linnalooduse näitega, sest nahkhiirte elutingimused linnas pole kerged. Seepärast on neile abiks ka varjekastid, kuhu nad saavad vajadusel peituda. 29. aprillil 2012 toimusid Kadriorus nahkhiirte varjekastide meisterdamise ja ülespaneku talgud.
Silmapaistvamaks pinnavormiks pargis on Põhja-Eesti klint, mis siin kannab Lasnamäe paekalda nimetust. Paekallas esineb kahe astanguna. Ülemine astang on siin 10-15 m kõrge ja suures osas kaetud varikaldega, millel kasvab laialehine puistu. Põhja tuletorni juures paljanduvad ordoviitsiumi ladestu lubjakivid. Alumine astang on kulutatud liivakividesse ning kaetud kvaternaari setetega. Astangu suhteline kõrgus on 3-5 m. Selle astanguga on seotud Kadrioru lossi ja Presidendi Kantselei hooned, kontserdiväljakule viiv trepp jm.
1902 püstitati Kadrioru rannale, Mere allee lõppu, hukkunud Vene meremeeste mälestuseks monument „Russalka“. Monumendi autor on Eesti skulptor Amandus Adamson. Monumendi hallist graniidist alus kujutab soomuslaeva „Russalka“, mis on sattunud karile. Monumendi keskelt tõuseb ingel, kes hoiab paremas käes risti, millega osutab laeva hukkumispaiga suunas. Monumenti ümbritsev sillutis kujutab kompassi, mille ümber seisvatel malmist postidel on hukkunud madruste nimed, sealhulgas nelja eestlase omad. Monumendi üldkõrgus on 16 m.
Pargi idaserval, Lauluväljaku juures, suubub Kadriorgu looduslikult kaunis Hundikuristiku oja. Oja on uuristanud 10-15 m sügavuse sälkoru, milles on kujunenud 2,5 m kõrgune juga. Siin paljanduvad mitmed geoloogilise pealiskorra kihid. Oru tänavalt juhitakse veed torustiku kaudu merre. Seoses ehitustegevusega Lasnamäel kaotas oja oma veerohkuse.
Pärast ringkanali taastamist alustati 2013.a alumist aeda raamivate pikialleede taastamisega. Selleks kasutatakse Karukäpa puukoolis puiesteepuudeks koolitatud ühevanuseid lääne pärni. 2013 taastati allee A.Weizenbergi tänava ja ringkanali vahelisel alal lossist lustlani, kokku 90 uut puud kõrgusega 5-6 m. 2014 on kavas allee rajamine ringkanali merepoolsel alal lossist ajaloolise sillani – samuti 90 lääne pärna. Paljud inimesed ja organisatsioonid on toetanud puude istutamist ja omandanud nimelised puud, mis on tähistatud vastavate siltidega.
1937.aastal rajati Luigetiigist lõuna poole rahvuslikus vöökirjas 20×2 m suvelillepeenrad ja nende vahele paigutati päikesekell. Peenarde autoriks oli vanemaednik Albert Undriste. Päikesekella valmistas arhitekt A.Lomanni projekti järgi E. Uukivi. Kiviplaadile on ringikujuliselt märgitud tunnid ja 12 sodiaagimärki. Metallosuti kaldenurk on 59 kraadi ja 26 minutit, s o Tallinna geograafiline laius. Päikesekell on valmistatud vastavalt Ida–Euroopa ajale. Kui päike on täpselt lõunas, siis peab päikesekell näitama 12 s o tõeline päikeseaeg, õige aja leidmiseks tuleb kasutada ajavõrrandit. Sodiaagimärgid on päikesekellal vaid ilustuseks. Kadrioru päikesekell on rohkem kunstiteos kui täpse aja näitaja.
Kontserdiväljaku kõrvale jääv Apollo plats kujundati 1937. Platsil seisev Belvedere Apollo on kõige vanem skulptuur pargis. Skulptuur toodi Tallinna Alatskivi mõisa pargist. Koopia on tehtud 4. sajandil Kreeka kujuri Leoncharese poolt Vatikanis Belvedere palees asuva skulptuuri Rooma koopia järgi. Arvatavasti valati koopia 19. sajandil Saksamaal. Vähest parandust nõudnud skulptuurile valmistati Kadriorus V. Seidra kavandi järgi uus postament. Belvedere Apollo koopia esindab barokkpargis kasutatavat antiikset skulptuuri.”
Algne jääkelder lossi köögimaja kõrval lammutati 1782. Uus paekivist kelder sai kaheruumiline, talalagede ja sadulkatusega lihtne tarbehoone. XIX sajandi keskel asendati talalaed toekate telliskivivõlvidega. Arhitekt Anton Soansi projekti järgi ehitati jääkeldri kivimüüride peale maalikunstnik Johannes Greenbergile (1887-1951) ateljee- ja eluruumid. Pärast restaureerimist (2006) kasutab hoonet tööruumidena Eesti Vabariigi Presidendi Kantselei.
Rahvuseepose „Kalevipoeg“ koostaja Friedrich Reinhold Kreutzwaldi mälestussammas paigutati Kadrioru parki 1954. a. Samba autorid on skulptorid M. Saks, E. Taniloo, E. Haggi, A. Mölder, L. Tolli ja arhitekt H. Arman. Pronkskuju graniidist alusel on bareljeefid „Kalevipoja“ teemadel: ees – „Vanemuise laul“, taga – „Sõit maailma otsa“, lõunas – „Sõda raudmeestega“ ja põhjaküljel „Linna ehitamine