Nykyään Toompea ulottuu 45,8 m merenpinnan yläpuolelle. Toompea on Viron mytologiassa tunnettu Kalevipojan hautana. Toompean rinnepaljastumille on rakennettu Lasnamäen kalkkikiviset tukimuurit, joista näkyvät saman muodostuman kallionkielekkeet. Tallinnan vanhassa kaupungissa on nähtävissä kolme suojeltua ordovikikauden kivipaljastumaa: Nunne-kadun paljastuma, Patkulin portaikon paljastuma ja Toompean paljastuma, jossa voi nähdä mannerjäätikön painon alla syntyneitä murtohalkeamia.
Ensimmäinen vanhan kaupungin viheralue perustettiin 1800-luvulla keskiaikaiselle kalatorille, josta tuli myöhemmin vihannes- ja kukkatori, joka sen vuoksi nimettiinkin uudelleen Vihreäksi toriksi. Ensimmäinen puisto perustettiin todennäköisesti vuonna 1820, kun Kuvernöörin eli Linnan puutarhasta tehtiin muotopuutarhatyylinen koristepuutarha.
Vanhan kaupungin vihreä sydän muodostuu bastionilinnoitusten vyöhykkeelle 1800-luvulla luoduista puistoista. Venäjältä tulevan sodan pelossa alettiin 1600-luvun lopussa rakentaa kalkkikivestä muuriin tuettuja multalinnoituksia. Suunnitelluista bastioneista ehdittiin rakentaa Ingerin (Harjumägi), Ruotsin (Lindamägi) ja Skoonen (Rannamägi) bastionit. Bastioneja yhdistävät maanalaiset käytävät, joita käytettiin vielä 1930-luvullakin ilmapuolustussuojina.
Entisistä multalinnoituksista ovat säilyneet kauniit ja suositut viheralueet. Esimerkiksi Ingerin bastionin multa-alueella sijaitsee Harjumäen viheralue, josta muodostui 1800-luvun lopulla tallinnalaisten suosikkihuvittelupaikka. Harjumäellä oli tuolloin ravintola, soittolava, musiikkipaviljonki ja keilarata, joka purettiin vuonna 1929. Puiston Vabaduse-aukion puoleiselle sivulle perustettiin vuonna 2009 Vapaussodan muistomerkki.
Suurin puisto on Tuomiopuisto (Toompark) Snellin lammen ympärillä, joka on ainut säilynyt osa kaupunkia aikoinaan ympäröineestä vallihaudasta. Tuomiopuisto, joka tehtiin englantilaiseen puutarhatyyliin, on keskustan puistoista myös puukasvillisuudeltaan monilajisin. Hirvipuisto sijaitsee entisessä mullalla täytetyssä vallihaudassa, jonne perustettiin vuonna 1865 Viron puutarhaseuran puulajipuisto ja arboretum. Tuolloin istutetut ulkomaiset kasvilajit ja puut muuttivat puiston, jossa on kiemurtelevia polkuja, runsaslajiseksi viheralueeksi. Puistossa on myös vuonna 1939 rakennettu paviljonki, jossa toimi alun perin limonadikahvila. Laulavan vallankumouksen aikana Hirvipuistossa järjestettiin kuuluisia kansankokouksia, joissa vaadittiin Molotov-Ribbentrop-sopimuksen julkistamista. Musumäen puisto sijaitsee osittain valmiiksi rakennetun Bremenin bastionin säilyneessä osassa, jota kuvaa 1800-luvun lopulta säilynyt paviljonki.