Создавали сад по проекту императорско-королевского ботанического садовода Львовского университета Карла Бауэра. 11 лет ушло на выращивание дендрария. Экзотические растения привозили из Европы, а местные подарил православный религиозный фонд Буковины.
Первый директор ботанического сада австрийский доктор Эдуард Тангль продолжал его развитие. На территории построили оранжерейные комплексы, административное здание с лекционными и рабочими комнатами, ряд хозяйственных помещений, закупили гербарий и необходимое оборудование. Ученые из ботсада проводили исследования местной флоры и обменивались образцами растений и семян с коллегами.
В советское время развитие черновицкого ботсада продолжалось. В 1956 году его территория расширилась за счет присоединения дендрария бывшей Резиденции Митрополитов Буковины и Далмации (Дендропарк общегосударственного значения «Черновицкий»).
Сейчас на площади 8,2 гектара растут около 3,3 тысячи таксонов. Среди них 920 видов тропических растений, около 100 сортов тюльпанов, 175 – кактусов. Почти десятую часть составляют экзотические растения, которым более 100 лет, в частности первое посаженное в саду дерево – белый тополь.
Сегодня Черновицкий ботанический сад осуществляет научную деятельность по двум направлениям:
интродукция и акклиматизация растений;
изучение и охрана раритетного фитогенофонда и рациональное использование растительных ресурсов Буковины.
Экскурсионный сезон начинается здесь преимущественно в апреле. Экскурсии проводят в группах до 10 человек по предварительной записи.