ჯერ კიდევ 1881 წელს აჭარაში მცენარეების შემოტანა დაიწყო ერთ-ერთმა პირველმა მოაგარაკემ მიხეილ დ’ ალფონსმა, რომელსაც ჩაქვთან ახლოს საკუთარი ბაღი ჰქონდა. შემდეგ 1892 წელს გეოგრაფმა და ბოტანიკოსმა მოგზაურმა პავლე ტატარინოვმა ბათუმის სანაპიროზე შექმნა ე.წ. საკლიმატიზაციო ბაღი, რომელიც დღეს ბათუმის ბატანიკურ ბაღში „ზედა პარკის“ სახელით არის ცნობილი.

1912 წელს ხარკოვის უნივერსიტეტის პროფესორ ანდრეი კრასნოვის ინიციატივით გაიხსნა თავად ბოტანიკური ბაღი, რომელიც ბათუმის ცენტრიდან 9 კილომეტრში მდებარეობს, მდინარე ჩაქვისწყლის შესართავსა და მწვანე კონცხს შორის. ბაღს სანაპირო ზოლის დაახლოებით 1 კილომეტრის სიგრძის მონაკვეთი უკავია და ზღვის დონიდან 0-220 მეტრ სიმაღლეზე ვრცელდება.

ოდესღაც ეს ტერიტორია კოლხური ტიპის ტყეს ეკავა, რომლის ზედა იარუსში წიფელი, წაბლი, ცაცხვი ჭარბობდა, ხოლო ქვეტყეში – წყავი, შქერი.

2037 მერქნიანი მცენარიდან 104 კავკასიური წარმოშობისაა, 1504 შემოტანილია. მცენარეები წარმოშობის ადგილის მიხედვით 9 ფიტო-გეოგრაფიულ განყოფილებაშია თავმოყრილი: ავსტრალიის, ახალი ზელანდიის, აღმოსავლეთ აზიის, ჰიმალაის, ჩრდილოეთ ამერიკის, მექსიკის, სამხრეთ ამერიკის, ხმელთაშუა ზღვის და კავკასიის ტენიანი სუბტროპიკების განყოფილებები.

1998 წლიდან ბათუმის ბოტანიკური ბაღი ბოტანიკური ბაღების მცენარეთა დაცვის საერთაშორისო საბჭოს (BGCI) წევრია და მას კავშირი აქვს მსოფლიოს 140-ზე მეტი ქვეყნის ბოტანიკურ ბაღებთან, უნივერსიტეტებთან და სამეცნიერო-კვლევით დაწესებულებებთან.