Ботанические сады (БС) предусматривались в структуре российских университетов Уставом от 26.07.1835 г. Одобренный Государственным Советом и Государственной Думой "Закон об учреждении университета в Саратове" распространял действие общего устава на Саратовский университет, поэтому БС в нем планировался изначально.
В истории БС СГУ можно выделить несколько периодов:

·         Организационный период (1907 - 1914). Подписаны документы о создании БС и решение о начале строительства в 1911 г. Ответственным лицом назначен зав. кафедрой ботаники, проф. А.Я. Гордягин, член совета и строительной комиссии университета. Он безуспешно пытался решить вопрос о месте БС не за городом, позади будущих клиник, а в 19-м плановом квартале. В результате строительство отложилось. В 1912 г. были построены лишь жилой деревянный одноэтажный дом и оранжерея, для которой из Императорского Санкт-Петербургского сада А.Я. Гордягин получил 195 живых растений. Наряду с этим он приобрел оборудование и книги для ботанического кабинета, а также привлек из Казани своего ученика Д.Е. Янишевского, который был принят по конкурсу на должность лаборанта и вскоре занял должность приват-доцента. Отъезд А.Я. Гордягина из Саратова в 1914 г. и начавшаяся империалистическая война приостановили создание БС.

·         Начальный период (1916 - 1931). Руководить созданием БС продолжает проф. Д.Е. Янишевский, возглавивший к этому времени кафедру морфологии и систематики растений (бывшая кафедра ботаники). Приезд в 1917 г. в Саратов Н.И. Вавилова, учреждение им Ботанического общества Юго-Восточного края стимулировали организацию БС. Будучи председателем Саратовского общества естествоиспытателей, находящегося с 1919 г. под эгидой университета, Д.Е. Янишевский испросил для БС городской сад "Собачьи липки", примыкавший к зданию Саратовского общества естествоиспытателей. В 1921 г. участок огородили, но развития БС так и не получил. Второй отвод земли площадью 50 га состоялся при Д.Е. Янишевском в 1927 г. на склонах Лысой горы за железнодорожным вокзалом. Тогда же был издан первый делектус и получены из городской казны первые ассигнования. Сад рассматривался в качестве базы для стационарных научных исследований по изучению дикорастущих хозяйственно-полезных растений природной флоры, декоративных иноземных деревьев в целях озеленения построек, а также для учебной работы. Д.Е. Янишевский не раз ставил вопрос в печати о важности ускорения строительства БС. Однако нерегулярность и недостаточность финансирования, отъезд в 1931 г. Д.Е. Янишевского из города и постигший страну голод надолго отложили становление БС.

·         Созидательный период (1947 - по настоящее время). Возобновление деятельности по организации БС стало возможно лишь после Великой Отечественной Войны. Инициатором ее стал преемник Д.Е. Янишевского - зав. кафедрой морфологии и систематики растений, проф. А.Д. Фурсаев. Будучи известным исследователем флоры и растительности Юго-Востока, геоботаником, он вместе с тем считал необходимым проведение исследований по интродукции и расширению набора культивируемых растений, в частности, декоративных. А.Д. Фурсаев обращал внимание на скудность озеленения Саратова, отсутствие учреждений, занимающихся вопросами озеленения. Он считал, что вся научно-исследовательская работа по озеленению города должна быть возложена на БС с дендрарием. С учетом ошибок в выборе места для БС в прошлом, итогом его инициатив стал третий отвод земли общей площадью 30 га на южных склонах Глебучева оврага (1956 г. и 1962 г.). Здесь он размещается и в настоящее время на площади 19 га.

Становление БС происходило поэтапно.

1-й этап. Проведено почвенное обследование, начато создание питомника и строительство ограждения. Из-за отсутствия штата и служебного помещения сохранить сделанное не удалось.

2-й этап. После кончины в 1961 г. проф. А.Д. Фурсаева ответственность за создание БС возложена на доцента А.О. Тарасова, назначенногодиректором на общественных началах, а в 1964 г. - научным руководителем, и на заместителя научного руководителя, к.б.н. И.Б. Миловидову. Предварительно началось освоение участка площадью 1 га близ 4-го общежития СГУ рядом с перестроенным по инициативе проф. С.С. Хохлова гаражом, где разместилась лаборатория генетики и цитологии. Были приняты первые сотрудники (в их числе В.Ф. Воробьева, В.А. Таренков, Л.П. Худякова, проработавшие в БС до выхода на пенсию). "Первопроходцами" также были А.П. Шевченко, А.С. Борисов, В.В. Владимиров, А.А. Михайлова, Л.Л. Зеленская, В.А. Ларина, Е.С. Шевцова,Н.Н. Боровская, О.К. Комарова, Ю.М. Клещевников и Г.С. Козлов.В эти годы были начаты первые исследования, составлено плановое задание для проектирования, заказан проект генерального плана, построен деревянный забор, возведен одноэтажный дом с подвалом и коммуникациями, построена оранжерея, сарай, поливочный водопровод, установлены связи с другими БС. Начал издаваться делектус, стали формироваться коллекции и производственные участки.

В 1964 г. образован Совет Ботанических садов Урала и Поволжья. Членами Совета избраны: директор Ботанического сада СГУ к.б.н. А.О. Тарасов,

зам. директора к.б.н. И.Б. Миловидова, зав. лабораторией генетики и цитологии д.б.н.С.С. Хохлов. Сессии Совета проводились в Саратове в 1973, 1978, 2000 и 2014 гг.  Во время Сессии традиционно проходили научные конференции.

С момента возникновения Ботанического сада сотрудники будущего отдела флоры и растительности под руководством А.О. Тарасова вели изучение растительного покрова Саратовской области. В 1960-70 гг. изучались фитоценозы с доминантами степей – узколистными овсяницами; популяции редких видов растений, привозились первые образцы в коллекции,велось изучение водного режима, интенсивности фотосинтеза и дыхания степных злаков и осок на экспериментальном участке ботанического сада, исследовалась экология цветения узколистных овсяниц.

В 1969 г. А.О. Тарасовым подведены итоги многолетних геоботанических исследований и защищена диссертация на соискание учёной степени доктора биологических наук по теме «Генезис флоры и зональной растительности Южного Заволжья».Впоследствии А.О. Тарасовым была составлена геоботаническая карта области.

С 1967 г. появились первые публикации по дендрологии: «Видовой состав деревьев и кустарников города Саратова» (1967), «Деревья и кустарники зеленых насаждений Саратова» (1968) и др.

В 1968 г. И.Б. Миловидова организует и возглавляет Интродукционный отряд Природоведческой экспедиции Саратовского университета.С 1968 по 1975 гг. состоялось семь экспедиций. В итоге маршрут составил7000 км по Право- и Левобережью Саратовской области. Было обследовано около 100 объектов живой природы. Результаты послужили основанием для взятия их под охрану в качестве Памятников природы.Вышли работы обобщающего характера «Очаги интродукции и древесные экзоты Правобережья Волги в Саратовской области» (1977), «Видовой состав зеленых насаждений Саратовской области и перспективы его обогащения» (1983), «Результаты оценки перспективности интродукции древесных растений в условиях Саратова» (1988). И.Б. Миловидовой опубликована серия статей о ботанической и историко-культурной ценности бывших усадебных парков.

В 1969 г. БС стал учебной базой университета. В учебную программу биологического факультета ввели спецкурс "Интродукция и акклиматизация растений" (к.б.н. И.Б. Миловидова).

3-й этап. 03.03.1969 г. был издан приказ Минвуза РСФСР №90 "Об отнесении БС к числу научных учреждений". В составе БС Саратовского госуниверситета были выделены: отдел интродукции (научный руководитель - И.Б. Миловидова) с двумя лабораториями – дендрологии и цветочно-декоративных культур (заведующий – В.Ф. Воробьёва); отдел флоры и растительности (научный руководитель – А.О. Тарасов); лаборатория генетики и цитологии (научный руководитель – С.С. Хохлов)четыре лаборатории: флоры и растительности (научный руководитель - проф. А.О. Тарасов), цветоводства (научный руководитель - к.б.н. В.Ф. Воробьева), дендрологии (научный руководитель - к.б.н. И.Б. Миловидова), генетики и цитологии (научный руководитель - доц. В.С. Тырнов). Директорами БС в этот период были доц. И.Б. Миловидова (1970 - 1983) и доц. В.А. Таренков (1983 - 1998). На этом этапе капитальных вложений БС не получал. Строительство велось за счет средств университета (отчислений от прибылей научно-исследовательского института механики и физики, НИИ Химии, НИИ Геологии и спецсредств БС). В течение всех лет осуществлялось освоение основных территорий, строительство комплекса сооружений, расширялись коллекционные участки, производственные площади. С самого начала в освоении территорий принимали участие преподаватели и студенты. В 1972 г. численность штата сотрудников составила 67 человек. БС вошел в систему ботанических садов Урало-Поволжского региона и систему ботанических садов СССР. Научные исследования велись по координационному плану АН СССР. В результате исследованийбыли значительно расширены возможности декоративного садоводства. Регулярно проводились выставки цветов: в городском парке культуры и отдыха, цирке, университетских корпусах.Цветы отправлялись и на ВДНХ.  В 1974 г. за показ хризантем на ВДНХ был получен Аттестат второй степени, в 1976 г. – Аттестат первой степени за показ астр и хризантем, в 1977г. – за показ астр и хризантем – Аттестат второй степени. Производственным организациям города и области передано большое количество посевного и посадочного материала новых перспективных растений.В области выявлены места произрастания редких и исчезающих растений и приняты меры к их охране. Освоено культивирование лекарственных растений, внесен вклад в разработку принципиально новых методов селекции. Сотрудниками БС было опубликовано более 200 работ. Накопленные знания и опыт выливались в обобщающие публикации:  «Деревья и кустарники зеленых насаждений Саратова» (Миловидова, Таренков, 1968);  «Деревья, кустарники, лианы» (Миловидова, Таренков, Иванова) – глава в книге «Интродукция декоративных растений в зелёные насаждения Саратова и области» (1975);

 «Обогащение дендрофлоры Нижнего Поволжья перспективными интродуцентами» (Таренков, 1989). За монографию «Красивоцветущие многолетники на срез» (1978) коллектив авторов был награжден Почетной грамотой. По итогам работы с древесными и цветочно-декоративными растениями вышло два издания книги «Цветы вокруг нас»

(1982, 1986).В. Ф. Воробьёвой велись разносторонние исследования многочисленных сортов астры китайской однолетней бледно-розовой в условиях интродукции в саратовском ботаническом саду. В 1980 г. ею защищена кандидатская диссертация на тему: «Изменчивость астры китайской при её интродукции в регион Нижнего Поволжья».

Научные интересы В.А. Таренкова были связаны с физиологией древесных растений. В 1981 г. им защищена кандидатская диссертация на тему: «Закономерности устойчивости древесных растений в связи с их интродукцией в Нижнее Поволжье».

В начале 80-х годов по инициативе   А.О. Тарасова развёрнута экспедиционная работа: начато изучение растительности меловых обнажений, степей, лесов и арен.Л.П. Худяковой выявлялись рефугиумы редких и исчезающих растений на карбонатных почвах лесостепной части Приволжской возвышенности, а также Общего Сырта. Привозился материал для пополненияколлекций. Аспирантом А.О. Тарасова В.И. Гориным в 1981-83 гг. велось изучение растительности Приерусланских песков, а в 1986-1990 гг. совместно с В.С. Сукачёвым и Е.А.Киреевым – флористическое и геоботаническое изучение Арчединско-Донских песков (Волгоградская обл.).По результатам работы в 1984 г. В.И. Гориным защищена кандидатская диссертация на тему: «Экологическая характеристика растительности Приерусланских песков и перспективы её оптимизации».И.В. Шиловой  в 1982-1985гг., затем в 2000-2002 гг. велись флористические и геоботанические исследования в лесостепной зоне на севере Саратовской области.В 2002 г. по результатам исследований ею защищена кандидатская диссертация на тему: «Флора и характерные черты растительности лесостепной части Саратовской области» и издан «Конспект флоры северной части Саратовского Правобережья».

В конце 1980-х гг. финансовую помощь начал выделять Комитет по охране окружающей среды Саратовской области и Областной экологический фонд.

В 90-е годы, в целом сложные для страны, произошло резкое ухудшение ситуации в ботаническом саду, связанное с фактическим отсутствием финансирования и разрушением инфраструктуры.

4-й этап. В 1998 г. на должность директора БС назначен к.б.н. А.С. Кашин. В том же году было принято решение Правительства Саратовской области об оказании помощи в развитии БС. В результате было построено капитальное ограждение территории, обустроена поливная система, произведена рекультивация земель и общее благоустройство территории.Начал восстанавливаться штат сотрудников, возобновился выпуск делектуса, в Саду появился первый компьютер.В 2000 г. Ботаническим садом совместно с биологическим факультетом СГУ проведена Всероссийская научная конференция «Флористические и геоботанические исследования в Европейской России», посвященная 100-летию со дня рождения профессора   А.Д. Фурсаева, и Совет ботанических садов Урала и Поволжья.

С 2001 по 2006 гг. Ботаническим садом руководила д.б.н. Н.Х. Еналеева. Воссозданы отделы: флоры и растительности, интродукции цветочно-декоративных культур, дендрологии.

Ботанический сад получил статус Учебно-научный центр «Ботанический сад» СГУ. Организована дополнительная специализация по ландшафтному дизайну  в ИДПО СГУ, на которой преподавали сотрудники Сада. Начат выпуск Бюллетеня Ботанического сада.

В 2006-2007 гг. обязанности директора Ботанического сада исполнял кандидат биологических наукА. Ю. Палагин. Проведена реконструкция и обновление водопровода. Открыт отдел биологии и экологии растений. Проведена конференция, посвящённая 50-летию Ботанического сада. Участники конференции познакомились с коллекциями древесных и травянистых растений. В течение полугода в 2007-2008 гг.в должности директора Ботанического сада был кандидат с.х. наук С. Н. Гапонов.

С 2008 г. Ботанический сад СГУ возглавляет И.М. Кириллова. В декабре 2009 г. коллектив Ботанического сада отметил 100-летие Саратовского государственного университета. Торжественное заседание состоялось в административно-лабораторном здании Ботанического сада. Сотрудникам и ветеранам Ботанического сада были вручены Юбилейные награды, подарки, сувениры. Заведующие отделами рассказали об истории Сада, отделов, о решаемых задачах в настоящее время и о перспективах на будущее.В 2010 г. в Ботаническом саду открыта и оснащена новейшим оборудованием лаборатория микроклонального размножения  растений.В 2011г. проведены технические работы по созданию большого производственного питомника.В 2012 г. в зданиях Ботанического сада проведён ремонт. Заменена магистральная труба поливочного водопровода. Открыта лаборатория молекулярной биологии и цитогенетики. В 2013 г. открыта лаборатория «Экспериментальный питомник».