日治時期，日本人於1896年創建「台北苗圃」及母樹園，1921年正式更名為「台北植物園」，是台灣第一座植物園，1945年二次大戰結束後由林業試驗所接管。歷經百餘年歷史，佔地約8.2公頃的台北植物園，劃分成裸子植物、蕨類植物、植物分類園、民族植物、水生植物、荷花池…等各式主題展示區，收集植物種類超過2,000種，是台灣地區植物研究教學的重要場域。
台北植物園周邊區域曾是古台北湖的遺跡，古湖陸化後，距今約4500年前，植物園一帶開始出現人類活動，植物園地底下因此挖掘出不同時期文化遺物，成為台灣重要的考古遺址。
植物園裡現存兩處市定古蹟。清末的「欽差行臺」建於目前台北市中山堂現址，1933年移築至植物園內，今稱「欽差行臺」並開放民眾參觀。另一處為建於1924年的「臘葉館」，是台灣第一座植物標本館，日治時期起的植物標本收藏與植物園的歷史老樹相互輝映。
植物園是一個備有完整植物蒐集紀錄文件，並進行科學研究、保育、展示及教育的場所。
植物園的功能在於：
一、透過有系統的科學調查研究與記錄，提供完整的植物保育資訊
二、透過廣泛的植物蒐集與培育，進行植物的保育
三、透過生動的展示與啟發性的教育，強化民眾的保育認知
四、透過國際植物園網絡系統，進行全球的植物多樣性保育工作
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