Общая площадь Национального ботанического сада – 128 гектаров. Он расположен в историческом центре грузинской столицы, в ущелье реки Легвтахеви. Число растений, произрастающих в Ботаническом саду Тбилиси, достигает 4 500 экземпляров. Здесь есть как образцы местной флоры, так и растения со всего мира.
Сад разделен на сектора: хвойные деревья (пихты, ели, кедры и сосны), лиственные и широколиственные деревья (дубы, цитрусовые и т. д.), кавказская флора (ягодный тис с ядовитыми семенами, рододендроны, грабы, инжир и другие), экзотические растения (пальмы, кактусы, бамбуковая роща и т. д.), лекарственные травы (растения, произрастают в так называемом "Аптекарском огороде").
До 1845 года нынешний Ботанический носил название Царский сад. Вначале земля принадлежала царскому дому Грузии, затем – казне Российской империи. В середине 19 века сад передали Тифлисской опытной станции и превратили в место для ботанических исследований.