Заснований Кременецький ботанічний сад в 1806 році при Волинській гімназії (пізніше Кременецький ліцей), що мав стати навчально-виховною та науковою базою для студентів ліцею.

Протягом 1806-1809 рр. над проектом ботанічного саду та його втіленням працював відомий ірландський майстер садово-паркового мистецтва Діонісій Мак-Клєр.

Площа саду становила 4,5 га. Він складався із парку відпочинку,         розарію, шкілки, трьох оранжерей, парників, аптекарського городу. Зібрана Д. Мак-Клєром  колекція живих рослин нараховувала 480 видів місцевої флори та 760 екзотів.

У 1809 році директором саду став доктор медицини і ботаніки та зоології, австрієць Віллібальд Бессер. Площа розширюється до 20 га. Кількість видів рослин зросла до 1200, а сад став одним із кращих та відомих далеко за кордоном.

У 1832 році Кременецький ліцей разом із ботанічним садом був закритий. Основна колекційна база була вивезена у м. Київ для організації університету св. Володимира (нині Національний університет ім. Т. Шевченка) та ботанічного саду при ньому (тепер ім. акад. О.В. Фоміна).

Спроби відновити роботу саду проводились в 1921-1939 рр., 1951-1969 рр.

Новий етап в розвитку ботанічного саду та відродженні науково-дослідної роботи для ботанічного саду розпочинається з 1990 року за Постановою Ради Міністрів України. А з 2001 року сад переведений у підпорядкування Міністерству екології та природних ресурсів України.

На даний час  в ботанічному саду функціонує 5 наукових відділів: дендрології, квітниково-декоративних рослин, фітосозології, акліматизації плодово-ягідних культур, лікарських рослин та нових культур. В колекції яких нараховується деревних та кущових – 217 видів; лікарських – 111 видів і 8 сортів; кормових – 128 видів 29 сортів, 9 форм; овочевих – 74 види, 8 сортів; пряносмакових – 73 види; квітниково-декоративних – 220 видів, 84 сорти, 11 форм, рослин природної флори – 270 видів, з них 11 занесених до Червоної книги України, понад 100 різного природоохоронного статусу (ендеміки, регіонально-рідкісні, реліктові); плодових та ягідних – 66 видів, 141 сорт.

Площа ботанічного саду становить 200 га, колекційний фонд нараховує понад 2000 таксонів. Тут зростають вікові дерева, що є однолітками саду та прикрашають своєю величчю краєвиди.

Територія саду репрезентує типовий ландшафт Кременецьких гір, що представлений чергуванням схилів різноманітної експозиції зайнятих рідкісним для Європи типом грабово-дубових лісів, плющевих, а також грабовими, хвойними та мішаними лісами, вершинних площин із степовими ділянками, скельних утворень з петрофітною рослинністю. Абсолютна висота верхніх відміток території складає 399 м, а нижніх 255 м.

Сьогодні основна увага зосереджена на відродженні та реставрації історичної частини території саду, впорядкуванні, освоєні нових територій, створення експозиційних ділянок (коніферетум, сад магнолій, розарій, альпінарій, сад витких культур, декоративний плодовий сад), розвитку рекреаційної діяльності, впровадженні енергозберігаючих технологій, організації еколого-натуралістичного центру.

Особлива увага надається еколого-освітній діяльності. З цією метою на території саду діють 5 екологічних маршрутів, що містять навчально-пізнавальну, еколого-виховну, рекреаційно-оглядову інформацію. Маршрути охоплюють майже всю територію саду і дають можливість  максимально ознайомитися різноманіттям рослин та ландшафтними композиціями. В планах є також розбудова туристичної інфраструктури тощо.

Кременецький ботанічний сад є одниміз найстаріших в Україні, що своїм існуванням завдячує таланту та мудрості багатьом видатним особистостям, серед яких Діонісій Мак-Клєр та Віллібальд Бессер.

(Інформація зі сайту Кременецького ботанічного саду: http://krembotsad.blogspot.com/)