Початок історії Інституту ботаніки поклали Ботанічний кабінет та гербарій Всеукраїнської академії наук (ВУАН), засновані в м. Києві 8 вересня 1921 р. під керівництвом академіка О.В. Фоміна. У 1922 р. на їхній базі організовано науково-дослідну кафедру ботаніки Управління наукових закладів Народного комісаріату освіти Української радянської соціалістичної республіки (Наркомосвіти УРСР). У 1927 р. ця кафедра була перетворена в науково-дослідний Інститут ботаніки Наркомосвіти УРСР. 01 квітня 1931 року Інститут ботаніки Наркомосвіти УРСР об’єднано з Ботанічним кабінетом і гербарієм ВУАН в Інститут ботаніки ВУАН. 01 липня 1971 року Інституту ботаніки присвоєно ім’я видатного вченого М.Г. Холодного (постанова Ради Міністрів УРСР № 306). Сьогодні Інститут ботаніки є всесвітньо відомим центром з потужним науковим потенціалом і по праву визнаний головною науковою установою в Україні й однією з провідних у Європі з вивчення фіто- та мікорізноманіття на різних рівнях організації (від молекулярного до екосистемного). Базою для наукових досліджень є унікальні колекції (понад 2,0 млн. зразків), накопичені декількома поколіннями ботаніків, а саме, гербарії судинних і спорових рослин та грибів, колекція культур грибів і альготека. Гербарій (KW), колекція культур шапинкових грибів (IBK) та колекція мікроводоростей (IBASU-A) мають статус національного надбання України. Найвагомішими доробками науковців устаногви у галузі вивчення біорізноманіття є капітальні багатотомні видання «Флора УРСР», «Визначник рослин України», «Рослинність УРСР», «Флора грибів України», «Визначник грибів України», «Флора водоростей континентальних водойм України» і «Визначник прісноводних водоростей України» та ін. Інститут бере участь у підготовці та веденні Червоної і Зеленої книг України, розробці екологічної мережі та вирішенні інших приодоохронних питань.