A história do bairro do Jardim Botânico coincide, em sua origem, com a história da Lagoa e do Engenho d’El Rey de Antonio Salema, que foi ampliado pelo Governador Martim de Sá. Nele, no século XVIII, o governador ergueu a capela Nossa Senhora da Cabeça, ao lado do Rio Cabeça, existente até nossos dias. A terra fértil foi ocupada pela cultura da cana de açúcar.

Com a chegada da Família Real ao Brasil, em 1808, Dom João VI desapropriou o Engenho da Lagoa para ali construir a Real Fábrica de Pólvora, que funcionou até 1851, quando, após várias explosões, foi transferida para a Raiz da Serra de Petrópolis. Junto a ela havia um jardim para plantas exóticas, sob a direção do futuro Marquês de Sabará. Dom João VI, entusiasmado pelo local, plantou ali a famosa palmeira real ou Palma Mater (destruída por um raio em 1972). O jardim logo se tornou o Horto Real, que, com Dom Pedro I, se transformaria em Jardim Botânico. Seu primeiro diretor, Frei Leandro do Sacramento (1824), fez nele várias melhorias, obras paisagísticas, lagos, aléias e fontes. Na República, dirigido por João Barbosa Rodrigues, recebeu o nome oficial de Jardim Botânico do Rio de Janeiro, sendo aberto à visitação pública.

Inicialmente, o acesso à região se dava por canoas pela Lagoa e um caminho precário corria pelo sopé do Corcovado, indo até o Rio Cabeça. O caminho, que em 1860 era conhecido como Rua do Oliveira, começou a ser aterrado pelo Comendador Carvalho, da Chácara da Bica, e, depois de calçado, se transformaria na Rua Jardim Botânico. As linhas de bondes chegariam logo depois, em 1871.

O bairro era repleto de chácaras: a de N. Sra. da Cabeça, de Luís de Faro, a dos Macacos, de Dona Castorina, a da Bica, de Jerônimo Ferreira Braga, entre outras. A mais destacada era a chácara do Comendador Antônio Martins Lage – que depois passaria para Henrique Lage -, com vasto parque em estilo inglês, palacete e jardins do paisagista Tindale. Em 1965, o imóvel foi tombado pelo Governador Carlos Lacerda, surgindo então o Parque Lage. Hoje o parque abriga a Escola de Artes Visuais e preserva os atributos da época, além de lago, densa arborização e trilha na floresta que chega até o alto do Corcovado.

No final do século XIX, surgiram as fábricas. Em 1884, implantava-se no bairro a Companhia de Tecidos Carioca, na atual Pacheco Leão, onde se instalou a Vila Operária Sauer. Em 1889, surge a Fábrica de Tecidos Corcovado, na Rua Jardim Botânico. Depois de demolidas, as fábricas deram origem a ruas residenciais do bairro.

A história da Rede Globo de Televisão começa no bairro, na Rua Von Martius, onde foi inaugurada, em 1965, a TV Globo. Após a transferência de estúdios para o Projac, no Camorim, a Rede Globo mantém ainda 4 estúdios destinados ao jornalismo no bairro.

Hoje, o bairro do Jardim Botânico abriga diversas atividades comerciais e de serviços e apresenta intenso trânsito na sua via principal - rua Jardim Botânico -, que canaliza parte do trânsito em direção à São Conrado e Barra da Tijuca. A maior parte do bairro, contudo, mantém ainda ruas tranqüilas e arborizadas.

Na bela região do Horto, encravada na Serra da Carioca e circundada pela mata atlântica do Parque Nacional da Tijuca, há acesso, por trilhas, às Cachoeiras do Quebra, Chuveiro, da Gruta e dos Primatas. No final da rua Pacheco Leão, tomado pelo patrimônio histórico e artístico nacional, destaca-se o Solar da Imperatriz, erguido no século XVIII e presenteado por Dom Pedro I para sua segunda esposa, Dona Amélia, em 1829. Ao lado, fica o Horto Florestal, setor de produção de mudas para reflorestamento em todo o Brasil.

Capela de Nossa Senhora da Cabeça
Endereço: Rua Faro, 80

Sua construção remonta à primeira metade do século XVIII, edificada por Martim Corrêa de Sá, no Engenho D´El Rei nas proximidades da lagoa de Sacopenapã, atual Rodrigo de Feitas. A Capela passou por algumas reformas em 1856 e na primeira metade do século XX mas manteve as linhas características do período em que foi edificada. Fachada simples composta por frontão triangular e ombreiras de cantaria, duas janelas gradeadas e uma porta almofadada (com beirais de cantaria). O acesso à capela é precedido de copiar, apoiado em duas colunetas de estilo toscano.

Horto Florestal
Endereço: Rua Pacheco Leão, 2.040

O Horto Florestal é uma área de produção de mudas, principalmente de espécies ameaçadas de extinção e florestais nativas, com ênfase nas oriundas da Mata Atlântica. Criado em 1912, o horto funciona como celeiro da instituição.

Jardim Botânico
Endereço: Rua Jardim Botânico, 920

Aclimatar as especiarias vindas das Índias Orientais: foi com este objetivo que, em 13 de junho de 1808, foi criado o Jardim de Aclimação por D. João, Príncipe Regente na época, e mais tarde d. João VI. Com a ameaça da invasão das tropas de Napoleão Bonaparte em Portugal, a nobreza portuguesa mudou-se para o Brasil e instalou a sede do governo no Rio de Janeiro. Entre outros benefícios, a cidade ganhou uma Fábrica de Pólvora, construída no antigo Engenho de Cana de Açúcar de Rodrigo de Freitas.

Encantado com a exuberância da natureza do lugar, aí D. João instalou o Jardim, que em 11 de outubro do mesmo ano, passou a Real Horto. Por um erro histórico acreditava-se que as primeiras plantas tinham sido trazidas do Jardim Gabrielle, de onde vieram muitas plantas, principalmente durante as guerras napoleônicas. Porém o Jardim Gabrielle era nas Guianas e as primeiras plantas que chegaram aqui vieram, na verdade, das ilhas Maurício, do Jardim La Pamplemousse, por Luiz de Abreu Vieira e Silva, que as ofereceu a D. João1. Entre elas, estava a Palma Mater.

Parque Henrique Lage
Endereço: Rua Jardim Botânico, 434

Adquirida por Antônio Martins Lage em 1859, a área do atual Parque Lage foi deixada como herança para Henrique Lage, seu neto. Na propriedade ele construiu um palcete com arquitetura de gosto eclético e inspiração italiana, desenvolvido em torno de um pátio interno com piscina. Projetado pelo inglês John Tyndale no século XVI, o paisagismo original faz referência aos jardins românticos ingleses. Atualmente o palacete abriga a Escola de Artes Visuais.

Pórtico da Academia Imperial de Belas Artes
Endereço: Rua Jardim Botânico, 1.008

Esse pórtico era o elemento central da Academia Imperial de Belas Artes projetado por Grandjean de Montigny. Consistia em edifício térreo no centro do qual o pórtico de pilastras dóricas era encimado por templo jônico. No tímpano a representação de Febo em sua Quadriga, o deus sol protetor das artes. Nos pedestais ficam as esculturas de Apolo e Minerva – os ideais acadêmico da beleza e sabedoria. O pórtico foi colocado na aléia Barbosa Rodrigues, dentro do Jardim Botânico.

Sociedade Hípica Brasileira
Endereço: Rua Jardim Botânico, 421

Fundada em 25 de novembro de 1938, a Sociedade Hípica Brasileira é o mais antigo clube hípico do Rio de Janeiro e está situado aos pés do Cristo Redentor, junto à Lagoa Rodrigo de Freitas.

Reservatório dos Macacos e Açude
Endereço: Rua Pacheco Leão, 2.038

Construído em 1877 e inaugurado no mesmo ano, na presença da princesa Isabel, o Reservatório dos Macacos tem capacidade armazenadora de 55.000 m³ de água. Dividido em dois compartimentos, recebia as águas do rio dos Macacos, através do açude do mesmo nome e vem abastecendo, desde então, os bairros do Jardim Botânico e a parte baixa da Gávea. O projeto e execução das obras do açudereservatório devem-se ao engenheiro Antônio Rebouças. A edificação está situada em terrenos que constituem a bacia hidrográfica do rio dos Macacos transferidos em 1945 à Prefeitura do Distrito Federal e hoje pertencentes ao governo Estadual sob administração da Cedae.