Датой основания Главного ботанического сада считается 14 апреля 1945 г. Он расположен на месте уникальных лесных природных массивов Москвы. Благодаря научной деятельности работников сада сохранились фрагменты Ерденьевской рощи в составе Останкинской дубравы и Леоновский лес.
Задолго до официальной даты основания существовала программа создания Ботанического сада. Об этом свидетельствуют эскизные проекты 1940 и 1945 гг., разработанные архитектором И. М. Петровым. Эта программа существовала в рамках общего Градостроительного плана развития Москвы. Согласно первому проекту 1940 года северная граница сада должна была проходить по Окружной железной дороге, а с юга — по современной улице Академика Королева. Захватывая при этом территорию всего Марфинского комплекса на западе. А на востоке простираясь до проспекта Мира. По проекту 1945 года сад ограничивался Ботанической улицей с запада, а на востоке — Сельскохозяйственной улицей. При этом северная и южная границы оставались без изменений.
Решениями Моссовета и постановлениями Президиума Академии наук СССР, в период с 1945 по 1969 гг., Главному ботаническому саду были переданы земли, на которых в настоящее время размещены основные ландшафтные и ботанические экспозиции. В 1998 году саду были переданы в бессрочное пользование 331,49 га.