Der Forstbotanische Garten wurde 1911 vom damaligen Vorstand der botanischen Abteilung der Forstlichen Versuchsanstalt München, Professor v. Tubeuf, als Pflanzgarten begründet. In den darauf folgenden Jahren wurde der Garten auf insgesamt 3,2 ha vergrößert und diente der dendrologischen Ausbildung der Münchner Forststudenten. Durch die Kriegs- und Nachkriegsverhältnisse hatte der Garten stark gelitten. Im Jahr 1972 erfolgte schließlich eine systematische Inventur unter Leitung von Prof. Dr. Peter Schütt, dem damaligen Professor für Forstbotanik in München. Dabei wurde auch die Beschilderung wieder vervollständigt. Im Jahre 1978 erfolgte die Trennung der Forstlichen Forschungsanstalt von den Lehrstühlen der Forstwissenschaftlichen Fakultät München. Seither unterstützt die Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft die Pflege des Gartens. Bis 1982 stand hierfür ein eigener Gärtner zu Verfügung.
Im Jahr 1992 wurde die Forstwissenschaftliche Fakultität nach Freising verlagert und 1999 der Technischen Unversität München angegliedert. In der Folge blieben die Münchner Forststudenten aus, da nun das neue Landesarboretum Weltwald nahe Freising zur Verfügung stand. 1996 erfolgte eine erneute Aufnahme des Gartens durch die Forstfakultät, in der auf die mangelnde Pflege des Gartens erstmals hingewiesen wurde. In den Folgejahren konnten jedoch nur die notwendigsten Sicherungsmaßnahmen durchgeführt werden, wodurch das Arboretum schrittweise verwilderte. Nach wiederholten Hinweisen verschiedener Fachleute wurde in den Jahren 2014/2015 auf Initiative der Stiftung Karl Gayer Institut mit Unterstützung des Fördervereins Zentrum Wald Forst Holz Weihenstephan e.V. der Garten von Studenten und Mitarbeitern der Technischen Universität München erneut aufgenommen. Im Rahmen des Projektes wurden Vorschläge für die zukünftige Gestaltung des Gartens erarbeitet.