Создан в марте 1938 года (архитекторы И.Выходцев, Е.Никитин). В 1964 году Ботаническому саду присвоен статус НИИ (Научно-исследовательский институт - самостоятельное учреждение, специально созданное для организации научных исследований и проведения опытно-конструкторских разработок). Работают 4 лаборатории: древесных и кустарниковых растений, цветочно-декоративных растений, биологии плодовых растений, физиологии устойчивости растений. Здесь собрано более 2,5 тыс. видов и форм древесных и кустарниковых растений, более 3,5 тыс. цветочно-декоративных, оранжерейных, травянистых и более 8 тыс. новых форм и сортов плодовых растений. По богатству видового состава Ботанический сад занимает 1 место в Центральной Азии и ведущее место в СНГ. Является членом Международной Ассоциации Ботанических садов (МАБС). В Ботаническом саду работает 80 человек, в том числе 24 научных сотрудника.
Значителен коллекционный фонд Ботанического сада, где теоретически обосновано видо- и формообразование у растений при отдельной и спонтанной гибридизации в природе. Выявлены и описаны новые виды растений, ранее неизвестные науке. Впервые создан дендрарий по принципу родовых комплексов. Особую ценность представляют деревья и кустарники местной флоры, среди которых есть уникальные экземпляры, сохраненные только в Ботаническом саду. Ведутся исследования по редким исчезающим растениям как местной, так и инорайонной флоры. В результате, для зелёного строительства республики отобрано около 230 видов деревьев и кустарников для вертикального озеленения - 15 видов декоративных быстрорастущих лиан.
Ежегодно озеленительным организациям республики передается 50-70 видов, сортов и форм цветочных растений в кол-ве 100-200 тыс. посадочных единиц и 15-20 кг семян.
На сегодняшний день сад занимает 124 га. Горожанам разрешается гулять только на 36 га.