东北三省包括辽宁、吉林、黑龙江。历史上有关牡丹栽培记述甚少,但《松漠纪闻》曾记载了唐代渤海国牡丹、芍药栽培盛况。渤海国在今黑龙江省牡丹江一带,都城上京(今黑龙江宁安县境内),与唐朝交往甚密,受中原文化深刻影响。渤海国“富室安居逾二百年,往往为园池植牡丹,多至二三百本,有数十千丛生者,皆燕地所无”。渤海国历经200余年,牡丹栽培随渤海国灭亡而绝迹。
清代以来,辽宁、内蒙古一些地方相继从中原引种牡丹,在辽宁沈阳、大连及内蒙古赤峰一带,部分耐寒品种可以露地越冬。中华人民共和国成立以来,东北三省牡丹引种工作持续不断,但大部分地区仍需防寒越冬,栽植费工,使其发展受到限制。近年来,甘肃兰州一带紫斑牡丹品种引种辽宁、吉林、黑龙江及内蒙古,露地越冬成功,使寒地牡丹栽培获得突破。
辽宁牡丹栽培主要集中于沈阳市与大连市。沈阳市中山公园、南湖公园、北陵公园、植物园和大连市劳动公园多有露地和盆栽牡丹。1997年沈阳市举办了牡丹花展,展出盆栽牡丹3000盆,颇受欢迎。
吉林牡丹种植主要分布于吉林市、长春市和延边朝鲜族自治州敦化市。长春市内多为盆栽牡丹,近年来长春市园林管理局从甘肃兰州引种紫斑牡丹品种建有牡丹园,另市郊有露地栽培牡丹500多株。敦化市秋里沟镇从安徽亳州引种药用牡丹5公顷,已适应这里的高寒环境。
黑龙江省哈尔滨、大庆、牡丹江、阿城等市及尚志县,都有露地栽培牡丹,其中引自菏泽的牡丹品种大多需防寒越冬,引自甘肃的紫斑牡丹可正常露地越冬。
内蒙古自治区牡丹栽培历史悠久,早在辽代(916—1125)契丹帝国建立之后,随着汉文化的传播,宫廷园圃内即栽植牡丹并逐渐流传民间。赤峰市敖汉旗辽代墓室中有牡丹壁画和绘有牡丹花纹的瓷器陪葬品(见第四编“牡丹艺术”一章)。赤峰市宁城县布日嘎苏台乡有清代康熙皇帝御赐牡丹一株。赤峰市宁城县、敖汉旗、喀喇沁旗等地民间均种植有牡丹、芍药。1996年始,由内蒙古花卉协会倡导与筹资,和内蒙古农业学校联手,建立牡丹良种培育圃,已获得成功。