Tiene origen en la creación, en 1882, del Museo de Ciencias Naturales y de Arqueología a partir de las colecciones de Francesc Martorell i Peña (1812-1878).
Después de sucesivas ampliaciones, en 1934 se creó el Instituto Botánico. Finalizada la Exposición Internacional de Barcelona de 1929 se empezaron los trabajos de construcción de un Jardín Botánico en la montaña de Montjuïc. En 1940, se trasladó el Instituto Botánico a un pabellón próximo al Jardín.
En 1998, se firmó un convenio según el cual el Instituto Botánico pasó a ser centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y el Ayuntamiento de Barcelona. El CSIC ha construido otro edificio, dentro del nuevo Jardín Botánico, que alberga tanto la investigación puntera en su campo como las colecciones Salvador: la biblioteca, el herbario y las colecciones de historia natural que se remontan al siglo XVII.