როგორც მდებარეობით, ასევე კლიმატური პირობეით ზუგდიდის ბოტანიკური ბაღი ერთ–ერთ საუკეთესო ბაზას წარმოადგენს ძვირფასი სუბტროპიკული მცენარეების ინტროდუქციის, კვევისა და აკლიმატიზაციისათვის.

იონა მეუნარგიას, რაფიელ ერისთავის, ვ. მირზანაშვილის, ბოროზდინის, ი. გოგიასა და სხვათა ცნობით, როდესაც დავით დადიანმა მამის, სამეგრელოს მთავრის ლევან V-გან ხელისუფლება მიიღო 1840 წელს, სამთავროს მართვასთან ერთად ხელი მოჰკიდა დეკორატიული ბაღის მშენებლობას. იმავე წელს მან შემოღობა სასახლის გარშემო მდებარე ტყის ნაწილი, რომელიც მიჩნეულ იქნა სასახლის ბაღად და დააწესა სპეციალისტ-მებაღეთა მუდმივი შტატები. მალე ბაღისადმი ზრუნვა და მისი მართვა–გამგეობა დავითმა ჩააბარა თავის მეუღლეს ეკატერინე ჭავჭავაძე–დადიანს. ეკატერინემ დიდი სიყვარულითა და ენთუზიაზმით მოკიდა ხელი ამ კეთილშობილურ საქმეს და მცირე ხანში ეგზოტიკური სახეობებით მდიდარი ბაღი შექმნა. ეკატერინე ჭავჭავაძემ ბაღის მთავარ მშენებლად იტალიის ქ. ტრიესტიდან მოიწვია მებაღე ჟოზეფ ბაბინი, რომელმაც ბაღს მთლიანად შეუცვალა იერი — გაწმინდა იგი უვარგისი მცენარეებისაგან, დააზუსტა წმინდა დეკორატიული ფართობი, დაგეგმა ფრანგულ, სიმეტრიულ სტილზე, გამოჰყო და გააფორმა ნაკვეთები, შექმნა ხელოვნური პეიზაჟები (დღეისათვის შემორჩენილია ხელოვნური ტბა კუნძულით), რომელიც ოსტატურად იქნა შეხამებული აქა–იქ დატოვებულ ბუნებრივ პეიზაჟებთან, მოაწყო სანერგე და სხვა.დავით დადიანი 1853 წელს გარდაიცალა. ამის შემდეგ როგორც სამთავროს მართვა, ასევე ბაღისადმი მზრუნველობა და პატრონობა მთლიანად ეკატერინე ჭავჭავაძის ხელში გადავიდა. ეკატერინე მეტი ენერგიით შეუდგა ბაღის მოწყობას, თუმცა შექმნილმა პოლიტიკურმა გარემოებებმა ხელი შეუშალა. ბაღმა დიდი სტიქიური უბედურება განიცადა 1853–1856 წლების რუსეთ–ოსმალეთის ომის დროს. 1855 წელს სამეგრელოც გახდა ომის ასპარეზი. ოსმალთა 30 ათასიანი არმიამ ომარ–ფაშას მეთაურობით სამეგრელოში ნახევარ წელიწადზე მეტი დაჰყო და ამ ხნის მანძილზე მთლიანად გააჩანაგა ეს მხარე.[5] 1856 წელს მეგრელთა მიერ შევიწროებული ერთ–ერთი გარნიზონის უფროსი ისქანდერ–ფაშას ბრძანებით ძირიანად ამოთხარეს და გაანადგურეს ბაღი. კ. ბოროზდინი სწერდა რომ საშინლად გაბრაზებულმა ისკანდერ ფაშამ გადაბუგა მთელი დაბა.

ოსმალეთთან ზავის დადების შემდეგ, ეკატერინეს ენერგიული მოქმედების შედეგად, ბაღში გაჩაღდა აღდგენითი სამუშაოები, ხოლო მისი სრული აღდგენა შესაძლებელი გახდა 1869 წლიდან, ე.ი. ეკატერინე ჭავაჭავაძის საფრანგეთიდან დაბრუნების შემდეგ. მუშაობა სწრაფი ტემპით წარიმართა, განსაკუთრებით მას შემდეგ, რაც ქ. ვარეზედან (იტალია) 1896 წელს მოწვეულ იქნენ სამუშაოდ სპეციალისტი მებაღე–დეკორატორები, ძმები გაეტანი და ჯიოვანო ზამბერლეტები.

როგორც ი. გოგია (1947 წელს) აღნიშნავს, ზამბერლეტებმა სანქტ-პეტერბურგიდან ჩამოიტანეს ეგზოტიკურ მცენარეთა ფრიად იშვიათი და ძვირფასი თესლები და ნერგები, რომლითაც შეავსეს არსებულ მცენარეთა კოლექცია, გააფართოეს ბაღის ტერიტორია ძირითადი გეგმის მიხედვით, გააგრძელეს ბზის ბორდიურები და საინტერესო ხეთა ხეივნები. სწორედ ამ პერიოდს მიაკუთვნებს ი. გოგია იმ გოლიათი ჭადრების მშვენიერი ხეივნების დაშენებას, რომელნიც დღეს სიგრძე–სიგანეზე სერავენ ბაღს (1182 გრძ. მეტრი), ხოლო რაც შეეხება 187 მ სიგრძეზე ჩამწკრივებულ რცხილის ხეივანს, რომელიც არანაკლები სილამაზით აღიქვება, იგი თვლის ოსმალთა მიერ გაჩეხილ ეგზემპლართა ძირკვის ამონაყრად, რაც სრულ ჭეშმარიტებას წარმოადგენს.

ბაღი თანდათან გაიზარდა, მცენარეთა კოლექცია გამდიდრდა ახალი სახეობებით, მაგრამ 1882 წლიდან, ე. ჭავჭავაძის გარდაცვალების გამო, ეგზოტების შემოტანა და გამრავლება–გავრცელება შეწყდა, თუმცა მოვლა–პატრონობა კვლავინდებურად გაგრძელდებოდა.1922 წელს განათლების სახალხო კომისარიატი ბაღის დირექტორად ნიშნავს აკაკი ჭანტურიას, 1924 წლიდან 1926 წლამდე ბაღი გადადის სასოფლო–სამეუნრეო ტექნიკუმის გამგებლობაში, 1926 წლიდან საქართველოს სსრ მიწსახკომის განკარგულებით იგი დაექვემდებარა თბილისის ბოტანიკურ ბაღს. ბოტანიკური ბაღის დირექტორმა პროფ. ი. ლომოურმა ყურადღება მიაქცია ბაღის სავალალო მდგომარეობას (საქონლის ძოვება, ბალახის უსისტემო თიბვა, დაუცველობა და სხვ.) გამოგზავნა აქ პროფ. სოსნოვსკი ხე–ბუჩქების აღწერისა და აღრიცხვისთვის, ბაღს დაუნიშნა უმაღლესი განათლების მქონე დირექტორი, შემოღობა ბაღის ტერიტორია ცოცხალი ღობით, აკრძალა საქონლის ძოვება, გაწმინდა და აღადგინა ზოგიერთი ხეივანი, გააშენა ბზის ბორდიური და სხვ.

ამის შემდეგ რიგრიგობით კიდევ რამდენიმე ორგანიზაციის ხელში გადადიოდა ბაღის მოვლა–პატრონობის საქმე. იგი ერთხანს ზუგდიდის ქალაქის საბჭოს კულტურისა და დასვენების პარკადაც კი იქცა, სადაც მრავლად იყო სხვადასხვა გასართობი, ატრაქციონი, მაგრამ მცენარეთა კოლექციის გამდიდრებაზე ნაკლებად ზრუნავდნენ.

საბოლოოდ, საქართვლოს სსრ მინისტრთა საბჭოს 1970 წლის დადგენილებით, ზუგდიდის პარკი გადაეცა საქართველოს მეცნიერებათა აკადემიის ცენტრალურ ბოტანიკურ ბაღს და ეწოდა: საქართველოს სსრ მეცნიერებათა აკადემიის ცენტრალური ბოტანიკური ბაღის ზუგდიდის ფილიალი.

მოკლე ხნის განმავლობაში ზუგდიდის ფილიალში შესრულდა შრომატევადი სამუშაოები, რის შედეგადაც ამჟამად სრული პირობებია შექმნილი ნორმალური შემოქმედებითი სამეცნიერო–კვლევითი მუშაობისათვის. ბაღის სანერგეში შეტანილია 350 ახალი სახეობისა და სახესხვაობის ნერგი, რომლებსაც მალე გადაიტანენ მუდმივ ფართობებზე – პარკში.

2005 წელს ხელისუფლებამ დადიანების სასახლის ბაღის რეკონსტრუქციისთვის 40 ათასი ლარი გამოყო.

2009 წლის მაისში საზოგადოება "ზუგდიდელის" თავმჯდომარემ ოთარ ფაცაციამ, ზუგდიდის მაჟორიტარმა დეპუტატმა ფრიდონ თოდუამ და ზუგდიდის მუნიციპალიტეტის გამგებელმა ალექსანდრე ქობალიამ მიიღეს ერთობლივი გადაწყვეტილება ბოტანიკური ბაღის მძიმე მდგომარეობიდან გამოყვანისთვის ზომების მისაღებად. ამ გადაწყვეტილების თანახმად ზუგდიდის მუნიციპალიტეტის გამგეობა ადგილობრივი ბიუჯეტიდან ყოველთვიურად 5 000 ლარს გამოყოფს.[8]
ბოტანიკური ბაღის ნიადაგი საშუალო ეწერი, თიხიანია. ქვენიადაგი ხასიათდება უძველესი მდინარის ნაფენებით. ფიზიკური თვისებების მიხედვით ნიადაგის ზედა ფენები (20 სმ სიღრმე) სუსტი გოროხოვანია, მის ქვემოთ კი – უსტრუქტურო. ჰაერაცია ზედა ფენებში კარგია, ქვედა ფენებში — სუსტი. ქვედა თიხიან ფენებში შეიმჩნევა დაჭაობების ნიშნები. ნიადაგის სიღრმეში ტენი თითქმის ყოველთვისაა.