Гісторыя батанічнага сада Віцебскага дзяржаўнага ўніверсітэта імя П. М. Машэрава пачалася ў 1919 г., калі на беразе р. Віцьба ў межах горада на плошчы каля 3 га быў закладзены школьны сад. Мэтай яго стварэння стала правядзенне практычных заняткаў па батаніцы, садаводстве, кветкаводстве і агародніцтве для навучэнцаў розных устаноў горада. Аснову калекцыі склалі пладовыя і дэкаратыўныя насаджэнні прыватнага парку сярэдзіны ХІХ ст., расліны, прывезеныя з Вялікалятчанскага батанічнага сада (в. Вялікія Лётцы, Віцебскі раён), а таксама сабраныя ў ваколіцах Віцебска і ў час экспедыцыі па Каўказе. Батанічны сад з’яўляўся вучэбным падраздзяленнем Віцебскага сельскагаспадарчага тэхнікума (1921) і Віцебскага ветэрынарнага інстытута (1924), служыў вучэбна-вопытным полем станцыі юных натуралістаў (1931). На працягу 30 гадоў яго ўзначальваў выдатны батанік і садавод Л. Д. Нікольскі. Пад яго кіраўніцтвам тут вялася навукова-даследчая праца па вывучэнні мясцовай і іншаземнай флоры, інтрадукцыі раслін і выкарыстанні іх у народнай гаспадарцы. Згодна з апісаннем 1925 г., у садзе налічвалася каля 500 пладовых дрэў, экспазіцыі ягадных кустоў, дэкаратыўных, травяністых і лекавых раслін, меліся парнікі і агарод. У 1926 г. была закладзена самая паўночная ў Беларусі плантацыя белай шаўкоўніцы.

У гады Другой сусветнай вайны тэрыторыя батанічнага сада выкарыстоўвалася акупацыйнымі ўладамі ў гаспадарчых мэтах, а яго батанічныя калекцыі былі амаль знішчаны. У 1944 г. пачалася праца па адбудове аранжарэй і перанясенні на новыя ўчасткі раслін, якія захаваліся, закладцы новага дэндрарыя і пладовага саду. У хуткім часе плошча склала ўжо больш за 7 га, а ў калекцыях налічвалася каля 1600 відаў і сартоў раслін. У другой палове 1950-х гг. батанічны сад паступова страціў сваё значэнне. Ён быў рэарганізаваны ў аграбіялагічную станцыю Віцебскага педагагічнага інстытута імя С. М. Кірава (1954), спынена яго даследчая дзейнасць. З часам значная частка яго былой тэрыторыі адведзена пад гарадскую забудову, у выніку чаго ліквідаваны аранжарэі, страчаны архіў і большасць каштоўных навуковых даных па інтрадукцыйным выпрабаванні папярэдніх гадоў, цалкам або часткова знішчаны пладаносныя плантацыі белай шаўкоўніцы і марозаўстойлівых сартоў вінаграду, унікальныя калекцыі лекавых траў, бэзу і іншыя (усяго больш за 1300 відаў).

Дзякуючы намаганням прафесара кафедры батанікі інстытута У. А. Радкевіча, у 1979 г. пачалося аднаўленне батанічнага сада. Сіламі супрацоўнікаў паступова папаўняліся калекцыі, быў закладзены пітомнік дэкаратыўных раслін і сістэматычны ўчастак, падрыхтаваны спісы для абмену насеннем з іншымі батанічнымі ўстановамі, пабудаваны аранжарэі, закуплена тэхніка і інш. З 1995 г. батанічны сад набыў статус вучэбна-даследчай лабараторыі кафедры батанікі Віцебскага дзяржаўнага ўніверсітэта. Была праведзена перапланіроўка тэрыторыі, закладзены новыя кветнікі і калекцыйныя ўчасткі, сабрана калекцыя розных відаў, форм і сартоў раслін. У цяперашні час плошча батанічнага сада складае каля 3 га. У ім працуюць аддзелы дрэвавых, травяністых, трапічных і субтрапічных раслін, маюцца ландшафтны парк, аранжарэі, экспазіцыйны ўчастак, інтрадукцыйны гадавальнік, насенная лабараторыя, гербарый і інш. Батанічны сад вядзе навукова-даследчую і адукацыйную работу, падтрымлівае навуковыя сувязі з 225 батанічнымі ўстановамі з усяго свету, займаецца рэалізацыяй расады кветкавых, пладовых, дэкаратыўных і дрэвавых раслін.

Матэрыял падрыхтаваны ў 2023 г.