საქართველოს ეროვნული ბოტანიკური ბაღი საქართველოს დედაქალაქ თბილისის ისტორიულ-კულტურულ მთლიანობას წარმოადგენს. იგი ბუნებრივადაა შერწყმული ძველ თბილისთან და საუკუნების მანძილზე ქალაქთან ერთად ვითარდებოდა და თანადროულ ფუნქციას იძენდა. ქალაქის აღმასვლა, განვითარება, ძნელბედობა თუ ომები თავისთავად აისახებოდა ბოტანიკურ ბაღზე, როგორც ქალაქის განუყოფელ ნაწილზე. დღეს, მეფეთა მცირე წალკოტისა და რამდენიმე საბაღო ნაკვეთის ნაცვლად, თბილისს აქვს მაღალი დონის სამეცნიერო, კულტურულ-საგანმანათლებლო კერა, მოწყობილი სათანადო ინფრასტრუქტურითა და საერთაშორისო სამეცნიერო კონტაქტებით.

ბოტანიკური ბაღი გაშენებულია ძველი თბილისის ცენტრის სამხრეთ ნაწილში, მდინარე წავკისისწყლის ხეობაში. ორ მთას შუა შეჭრილ მწვანე ოაზისს ჩრდილოეთის მხრიდან სოლოლაკის ქედი კეტავს, სამხრეთიდან - თაბორის მთის კლდეები (714 მ ზღვის დონიდან). ჩრდილო-დასავლეთით ბაღი კოჯრის გზატკეცილს ესაზღვრება, სამხრეთ-აღმოსავლეთით კი თბილისის უძველეს უბნებს - აბანოთუბანსა და ხარფუხს. აღმოსავლეთით, ერთიან სივრცით ანსამბლს ქმნის ნარიყალა (ციხე-კალა) და ძველი სამეფო ბაღის ფრაგმენტები.

მდინარე წავკისისწყალი ღრმად არის ჩაჭრილი ტუფოგენურ წყებებში და ციცაბო კალთებიანი ხეობით და დაბალი ნაპირით გამოირჩევა, რომელიც სხვადასხვა ტიპის მცენარეულობითაა დაფარული. ბოტანიკური ბაღი გაშენებულია ხეობის გაფართოებულ მონაკვეთში, სადაც მდინარე ქმნის მაღალსა და წყალუხვ ჩანჩქერს (წყალვარდნის სიმაღლე 24 მ-ია). აქ მდინარის ფსკერი და მიდამოები შედარებით დაბალია და მოფენილია ნალექი ქანებით.

ნარიყალას მხარეს, სადაც ადრე მეფის სასახლე, თავდაცვითი ნაგებობები და ბაღები იყო გაშენებული, რელიეფის და სუბსტრატის მოზაიკური ცვალებადობა განაპირობებს ნარიყალას სერის ფლორისტულ მრავალფეროვნებას. მცენარეული საფარი გვხვდება როგორც ქვა-ღორღიან გაშიშვლებულ კლდოვან ეკოტოპებზე, ასევე თხელ ხირხატიან ნიადაგზე.

ბოტანიკური ბაღის მთაგორიანმა რელიეფმა და ვაკე ტერიტორიის სიმცირემ მისი ცალკეული უბნების ტერასული განაშენიანება განაპირობა.

თაბორის ქედს ემიჯნება მდინარე წავკისისწყლის მარჯვენა მხარეს გაშენებული ფიტოგეოგრაფიული განყოფილებები. თაბორის ქედი წარმოადგენს ეოცენური ტუფოგენური ქანებით, თაბაშირიანი თიხებით და ქვიშაქვებით გაჯერებულ გორაკოვან მასივს, რომლის ჩრდილოეთი და აღმოსავლეთი უბნები ციცაბოა, ამიტომ ბაღის ტერიტორია დატერასებულია და შევსებულია შემოტანილი მიწით. აქ საინტერესოა ადგილობრივი მცენარეები და ხელოვნური ნარგავები. აქვე გვხვდება შიბლიაკის ტიპის ჰემიქსეროფილური ბუჩქნარები. საყურადღებოა უდაბნოს და ნახევრადუდაბნოსთვის დამახასიათებელი მცენარეულობის სახეობები.