Kauno botanikos sodas, su kitų botanikos sodų pagalba, ypač Berlyno Dahlem, Karaliaučiaus ir Sankt Peterburgo, kūrėsi labai sparčiai ir kvalifikuotai. Tam didelės reikšmės turėjo ne tik K. Regelio ryšiai su kitais botanikos sodais, bet ir šeimos tradicijos: jo senelis Eduardas Regelis kurį laiką buvo seniausio Rusijoje Sankt Peterburgo botanikos sodo vedėju, o dėdė Arnoldas Regelis – žymus parkų architektas. 1923 m. vasario 15 d. buvo oficialiai paskirta teritorija, o tų pačių metų liepos 8 d. botanikos sodas buvo iškilmingai pašventintas, ir Lietuvos Respublikos Prezidentas Aleksandras Stulginskis padėjo kertinį akmenį būsimai oranžerijai.
1923 m. liepos 8 d. botanikos sodas buvo iškilmingai pašventintas, ir Lietuvos Respublikos Prezidentas Aleksandras Stulginskis padėjo kertinį akmenį būsimai oranžerijai.
Universiteto botanikos sodas buvo kuriamas kaip visos Lietuvos botanikos mokslų centras. Rusijos carinei administracijai 1831 m. uždarius Vilniaus universitetą, buvo nutrūkęs Ž. E. Žilibero 1781 m. pradėtas botanikos mokslo perdavimas Lietuvoje. K. Regelis buvo naujos Lietuvos botanikų kartos pradininkas ir mokytojas, o jo mokiniai vėliau tapo botanikos profesoriais Vilniaus universitete ir Dotnuvos (vėliau Lietuvos) žemės ūkio akademijoje.
1940 m. Universiteto Matematikos–gamtos fakultetas buvo perkeltas į Vilniaus universitetą, o K. Regelis netrukus pasitraukė į Šveicariją.
1941 m. sausį įsteigus Lietuvos mokslų akademiją, Botanikos sodas perėjo jos žinion ir tapo mokslo įstaiga. Karo metu kolekcijos ir ekspozicijos labai nukentėjo, visai sunyko augalų sistematikos skyrius, daug augalų žuvo oranžerijoje, beveik žuvo rožių kolekcija.
Po karo Botanikos sodas buvo Mokslų akademijos Biologijos instituto, o po reorganizacijos 1959 m., Botanikos instituto sudėtinė dalis. Buvo atkuriamos ir gausinamos kolekcijos.
1972 m. pagal kraštovaizdžio architektės D. Juchnevičiūtės paruoštą projektą 1974 m. vyko didelė centrinės dalies rekonstrukcija. Buvo įrengti nauji gėlynai, takai, laistymo sistema.
Kauno botanikos sodas 1989 m. tapo Botanikos instituto filialu, o 1990 m. – savarankiška Lietuvos Mokslų Akademijos mokslo įstaiga. 1992 m. buvo įjungtas į atkurtą Vytauto Didžiojo universitetą.