Ботанический сад является одним из старейших подразделений университета. Он начал создаваться в 30-е годы 19 века. Первая территория Ботанического сада располагалась на Менделеевской линии, вдоль фасада здания 12-ти коллегий. Планомерную работу по формированию коллекций продолжил профессор ботаники И.О.Шиховский. В 1847 г. утвердилось официальное название участка коллекций – Ботанический сад при Университете.

Становление Ботанического сада СПбГУ, как одного из важнейших научно-исследовательских подразделений университета, повышающего уровень и качество обучения студентов биологов, связано с именем выдающегося ученого и общественного деятеля Андрея Николаевича Бекетова. Его организаторская и научная деятельность привели к превращению учебно-вспомогательного учреждения в крупную научно-исследовательскую единицу. Благодаря его инициативе и энергии, в 1866 году Ботанический сад был переведен из сквера на Менделеевской линии на современную территорию в центре университетского двора. В 1868 году состоялась торжественная закладка здания для учебной оранжереи и ботанической аудитории. В 1872 г. оранжереи начали принимать первые растения. К концу 19 века четко определились основные направления деятельности Ботанического сада, призванного на базе живых растений выполнять учебную, научную и культурно-просветительскую функции. С 1886 г. Ботаническим садом стал издаваться журнал «Ботанические записки». В нем печатались труды отечественных ученых на русском языке, что являлось для того времени новацией. По данным Э.Л. Регеля в 1896 г. в оранжереях Ботанического сада университета насчитывалось до 2500 видов оранжерейных растений и более 150 видов в открытом грунте.

В 1901 году в саду был заложен парк-дендрарий, насчитывавший до тысячи видов древесных и травянистых растений. Таким образом, Ботанический сад университета сыграл известную роль в становлении русской ботаники и ботанического образования, воспитания целого ряда поколений отечественных ботанических кадров. Великая Отечественная война и тяжелейшие годы блокады Ленинграда нанесли огромный урон коллекциям сада. Оранжереи были разрушены почти полностью. После окончания войны сад пришлось восстанавливать практически заново. Ботаническим садом были изданы справочники-каталоги существующих коллекций растений закрытого и открытого грунта. Сад активно участвовал в городских выставках и конкурсах, что способствовало расширению многообразия декоративных растений, используемых для городского озеленения. При саде существовал кружок любителей цветоводства. Была спроектирована и построена новая «большая Пальмовая оранжерея».