La idea de dotar a Montreal de un importante jardín botánico ya estaba fraguándose a mediados del siglo XIX, pero no fue hasta la década de 1920 en que llegó a aflorar en la mente de un joven profesor de botánica el hermano Marie-Victorin.

A pesar de la Gran Depresión, los caprichos de las elecciones municipales y la Segunda Guerra Mundial, el proyecto tiene éxito de todos modos para echar raíces y crecer, impulsado por la pasión del hermano Marie-Victorin y de Henry Teuscher que se convertiría en el jardinero jefe del jardín. El jardín fue diseñado por Henry Teuscher, mientras que el edificio administrativo de estilo Art déco fue diseñado por el arquitecto Lucien F. Kéroack.[1]​

La inauguración oficial del Jardín tuvo lugar en 1931 siendo entonces alcalde Camillien Houde, la construcción del edificio administrativo y la creación de huertos familiares (1936-1939) y la construcción de invernaderos de exhibición abiertos en 1956.

Con las nuevas condiciones económicas y el creciente interés en ayudar al medio ambiente, el Jardín Botánico de Montreal toma su verdadero auge en la década de 1970. Reanuda las actividades de investigación y gracias al éxito de la « Floralies internationales de 1980 » provoca una apertura real al mundo. La renovación de los invernaderos, instalaciones nuevas, el aumento de la cooperación con la Universidad de Montreal, la creación de empresas y el desarrollo de asociaciones de amigos del botánico, de un programa de capacitación en horticultura ornamental: el balance de estos años es impresionante.

Durante período alcanzó el Jardín Botánico el lugar en el que se encuentran ahora entre los grandes jardines botánicos del mundo a través de la ejecución de grandes proyectos: el arboretum (1970), Rosaleda (1976), el Jardín japonés (1988), el Insectarium (1990) y el jardín chino (1991). Desde entonces, el ritmo de crecimiento no ha disminuido como lo demuestra el nuevo complejo de recepción (1995), el invernadero de recepción Molson (1995), la Casa del Árbol (1996) y el jardín de la Primeras Naciones (2001). Por último, se anunció en septiembre de 2009 el inicio de la construcción del nuevo Centro de Biodiversidad de la Universidad de Montreal abrió sus puertas en el verano de 2010 en el Jardín Botánico. Hay un proyecto de $ 25 millones.[2]​

Sirve para educar al público en general y a los estudiantes de horticultura en particular, así como para la conservación de especies de plantas en peligro de extinción. Los jardines son también el hogar de un centro de investigación de botánica, de la Société d'astronomie de Montréal y del Insectarium de Montreal; fuera de las instalaciones, el personal del Jardín también administra la Ferme Angrignon granja educativa y pequeño zoológico.