Главный ботанический сад РАН расположен на месте уникальных лесных природных массивов на территории Москвы, фрагменты которых сохранились только благодаря научной и природоохранной деятельности Сада - это Ерденьевская роща в составе Останкинской дубравы и Леоновский лес. Впервые эти территории упоминаются в хрониках 1584 года, как земли, принадлежащие князьям Черкасским, в охотничьих угодьях которых любил охотиться еще отец Петра-I - царь Алексей Михайлович. В 1743 году эти земли перешли во владение Шереметевых, купивших "сельцо Осташково" с усадьбой. Владелец "Останкино" граф Николай Шереметев, являясь восприемником новых идей садоводства, превращает ближайшую к имению часть рощи (так называемый Прибавочный сад, купленный позже) в Английский парк, формируя который садовник-англичанин стремился достичь естественного характера пейзажа. Были выкопаны 5 искусственных прудов, питающихся водой речки Каменки, одного из притоков Яузы. Из документальных источников известно, что основными древесными породами парка были дуб, липа и клен; из кустарников преобладали лещина, жимолость и калина.


Строительство и развитие Сада неразрывно связано с именем выдающегося ученого академика Цицина Николая Васильевича, который был его директором со дня основания в течение 35 лет. За 57 лет своего существования Сад превратился в ведущий институт экспериментальной ботаники и крупный центр просветительской деятельности, демонстрирующий богатство и разнообразие растительного мира различных регионов Земного шара. Одним из главных результатов научной и практической деятельности Главного ботанического сада является создание богатейших в стране коллекций растений открытого и закрытого грунта. Таксономический состав этих коллекций свидетельствует о степени эффективности применения тех или иных методов подбора исходного материала для интродукции в средней полосе европейской части Российской Федерации и приемов выращивания растений различного происхождения.
Коллекции служат основной базой научных исследований в области интродукции растений, являются уникальным собранием генофонда растительного мира. Важную роль они играют при проведении фундаментальных исследований в области таксономии, эволюции, биохимии и физиологии, адаптации растений к биотическим и абиотическим факторам среды. Кроме того, коллекции имеют большое практическое значение. Они служат исходным маточным материалом растений самых различных групп полезности, прошедших интродукционное испытание.

Для информации исследований о количественном и качественном составе коллекционных фондов ученым ГБС издан целый ряд справочных материалов по отдельным культурам (сирень, розы, луковичные и др.), по коллекциям и экспозициям отделов Сада (флоры, дендрологии, тропических и субтропических растений, декоративных растений, культурных растений), опубликовано значительное число информационных статей в периодической печати. Методическая и практическая значимость этих работ не вызывает каких-либо сомнений, однако при использовании их в справочных целях приходится сталкиваться с рядом затрудняющих обстоятельств. Главное из них - это разновременность выхода в свет обобщающих сводок и публикаций, отражающих состояние коллекционных фондов в различные годы. С момента появления многих из них прошло уже немало времени (20 и более лет), в течение которого в коллекциях произошли значительные изменения по различным причинам (привлечение новых видов для пополнения коллекций, выпад из-за несоответствия экологических условий природных мест обитаний и пункта интродукции, уточнение таксономической принадлежности растений, выбраковка растений по биологическим и хозяйственным свойствам и т.д.) В этой связи подготовлен и издан «Каталог растений Главного ботанического сада имени Н.В. Цицина Российской академии наук» (М. 2001).
Основной задачей ГБС является сохранение генофонда растений и разработка теоретических основ и методов интродукции и акклиматизации растений в целях рационального использования мировых растительных ресурсов.
Коллекционные фонды Главного ботанического сада являются национальным и мировым достоянием. Живые коллекции насчитывают 17400 таксонов (9670 видов, подвидов, разновидностей, форм и 7730 сортов), в том числе коллекция растений природной флоры - 1750 видов (около 170 редких и находящихся под угрозой исчезновения), дендрологическая коллекция - 1330 видов, 530 форм и сортов (1860 таксонов), коллекция тропических и субтропических растений - 4510 видов и 1390 культиваров (5900 таксонов), колекция цветочно-декортивных растений - 5550 таксонов (1350 видов и 4200 соров), коллекция культурных растений и их диких сородичей - 2320 таксонов (720 видов и 1600 сортов).
Общий объем гербария составляет 511,7 тыс. листов сосудистых растений и 39,5 тыс. образцов мохообразных.