Королевский ботанический сад создан в 1781 году при короле Карлосе III. Авторы проекта — архитектор Вильянуэва и ботаник Гомес Ортега. До двадцатых годов XIX века сад был крупным научным учреждением. Здесь, работал знаменитый испанский ученый Хосе Сёлестино Мутис, имя которого увековечил его шведский коллега Карл Линней. В честь Мутиса он ввел в научный оборот термин «мутация». Мутиса ученые называли «патриархом ботаников». Он оставил после себя 6840 зарисовок и 20 тысяч образцов растений, а также более 4000 страниц своих записей;
При режиме Франко сад потерпел большой урон и оказался заброшен. После ремонта и реконструкции Королевский ботанический сад был открыт нынешним королем Хуаном Карлосом I й королевой Софией лишь в 1981 году. Сейчас сад занимает площадь 8 гектаров и имеет около трех тысяч деревьев и кустарников различных пород; В научной библиотеке сада, основанной в 1781 году, хранятся до настоящего времени среди других изданий труды, изданные еще в XV—XVII вв.
