Le Jardin royal des plantes médicinales est créé par Louis XIII en 1635 à l'instigation de son médecin, Guy de la Brosse. C'est alors un établissement chargé de cultiver et de conserver des plantes médicinales servant à la formation des pharmaciens et droguistes, ainsi que de dispenser un enseignement structuré autour des ressources du Jardin et destiné à former les futurs médecins à l'utilisation des plantes médicinales. Le botaniste Fagon donne un grand rayonnement scientifique à ce lieu qui, de Jardin des plantes médicinales, devient plus largement Jardin des plantes.
Buffon nommé intendant en 1739, l'agrandit considérablement et le dirige pendant près de cinquante ans jusqu'à ce que la Révolution française transforme le Jardin des plantes et ses installations en Muséum national d'histoire naturelle.
De la fin du XVIII^e au début du XIX^e siècle, le Jardin du roi, devenu Muséum joue un rôle essentiel, par le biais de voyageurs naturalistes, dans la recherche des ressources naturelles de la planète. Des explorateurs alimentent le jardin en plantes dont certaines, qui sont tropicales, sont déjà acclimatées. En 1714 est construite la première serre chaude de France pour abriter le pied de caféier venu du Jardin botanique de Leyde et souche de tous les caféiers des Antilles.
Buffon encourage l'organisation d'expéditions : Philibert Commerson prend le cap pour Madagascar, Pierre Sonnerat pour l'Inde et l'Extrême-Orient, et Charles Sonnini de Manoncourt part à Cayenne ainsi qu'en Égypte.
À leur manière, les jardins des plantes reprennent le projet des jardins monastiques de rassembler les plantes de la création. Il ne s'agit cependant plus des plantes citées dans la Bible, mais d'une collection inventoriée scientifiquement.