Волгоград – один из немногих областных центров России, который до недавнего времени не имел своего ботанического сада. Предпринимались неоднократные попытки организации в регионе такого ботанического учреждения. Однако в течение 60 лет все они заканчивались неудачей.
Первое упоминание о создании ботанического сада в Сталинграде опубликовано в местной прессе в 1938 году (Сталинградская правда, №101 от 5 мая).
В Генеральном плане восстановления Сталинграда в 1944 году вновь была предусмотрена организация в области ботанического сада (заседание областного научно- технического совета Всесоюзного общества охраны природы). В начале 60-х годов для ботанического сада с питомником был сделан землеотвод № 5641 в долине р. Царицы.
Генеральным планом в развитии города Волгограда (1975-1980гг.) предусматривалось создание Ботанического сада на территории, прилегающей к дендрарию ВНИАЛМИ. Институтом было подготовлено задание в городской отдел архитектуры на его проектирование. Однако с организацией Волгоградского государственного университета часть земель проектированного Ботанического сада была передана ему. И в конце 80-х годов было разработано технико-экономическое обоснование на создание ботанического сада при государственном университете на территории 300га.
В 1995 году была сделана еще одна попытка организации на этой территории Ботанического сада (дендрарий ВНИАЛМИ, Григорова балка, земли государственного университета). Одновременно прилагались усилия по созданию ботанического сада на базе парка им. Ю.Гагарина, что нашло отражение в распоряжении Главы Администрации Волгоградской области от 20.06.1995г. № 738-Р. Все эти начинания оказались неудачными.
Решение о создании в Волгограде ботанического сада, подготовленное длительной и трудной историей, было принято Волгоградской областной Думой в 2002 году, а 25 марта 2003 года Главой администрации Волгоградской области было подписано Постановление № 206 об организации нового государственного учреждения «Волгоградский региональный ботанический сад».
С 2005 года на базе ботанического сада функционирует лаборатория биотехнологии растений, основным направлением которой является разработка высокоэффективных технологий клонального микроразмножения и исследование генома растений. Создан генетический банк in vitro и банк ДНК растений.
В 2009г создан генетический банк семян, который на данный момент представлен 978 образцами 476 видов, в том числе 262 редких и охраняемых в различных регионах России видов растений (из них 115 занесены в Красную книгу Российской Федерации). Исходным материалом для формирования коллекционного фонда редких растений ботанического сада являлись семена из естественных условий произрастания на территории Волгоградской области, а также полученные по обмену с другими ботаническими садами России.
История создания оранжереи в городе Волжском уходит в далекий 1950год, когда был издан приказ «Об организации лесомелиоративного участка в районе села Верхняя Ахтуба». Он был создан по инициативе выдающегося оптимиста, первого начальника Гидростроя Ф.Г.Логинова. В то время оранжерея представляла собой пару холодных теплиц. Однако, благодаря работе любящих свое дело людей, через несколько лет она преобразилась. Весомый вклад в работу оранжереи внесли известные озеленители Вадим Александрович и Зоя Сергеевна Сапожниковы. Зоя Сергеевна, агроном-цветовод, была очень энергичным человеком. Она собирала коллекцию растений со всей страны. Вадим Александрович был ландшафтным архитектором и занимался проектированием и зеленым строительством. Благодаря их труду Волжский имеет неповторимый облик.