1958年（昭和33年）に牧野富太郎の業績を記念する建物として、五台山に「県営牧野植物園」として開園する。1999年（平成11年）には園内に牧野富太郎記念館本館（内藤廣設計）が開館し、リニューアルオープン。
1958年（昭和33年）に牧野富太郎の業績を記念する建物として、五台山に「県営牧野植物園」として開園する。1999年（平成11年）には園内に牧野富太郎記念館本館（内藤廣設計）が開館し、リニューアルオープン。2008年（平成20年）4月には南園に「50周年記念庭園」が誕生した。2010年（平成22年）4月24日には新温室がオープンした。
「牧野富太郎博士の偉業を顕彰し、植物研究を通じて、教育文化の向上及び産業振興に寄与するとともに、土佐寒蘭の保護及び知識の普及を図り、県民に対し、憩いの場を提供する」ことを設置目的としている。 園内には3000種近い植物が栽培されている。
栽培する多種の植物から抽出した成分を創薬に活用するための連携協力協定を名古屋市立大学と2021年に結んだ。
