Ботанический сад Тулузы составляет единый комплекс с двумя другими общественными парками – Королевским садом и парком Гран Рон. Создание этого комплекса являлось частью проекта Луи Мондрана по облагораживанию центра города.
Первоначально ботанический сад Тулузы, учрежденный в 1730 году, располагался в другом квартале – неподалеку от базилики святого Сатурнина. Однако почва в этом месте оказалось недостаточно благоприятна, и сад пришлось перенести в другое место. Постепенно коллекция ботанического сада расширялась, пока, наконец, в 1794 году не возникла необходимость еще раз переместить сад – уже на его нынешнее место. Благодаря натуралисту Филиппу Пико де Лапейрузу ботанический сад разместился на 7 га земли, принадлежавшей раньше ордену Кармелитов. В 1808 году Наполеон своим декретом даровал ботанический сад и все его здания городу. В 19 веке в ботаническом саду Тулузы выращивалось около 1 300 разновидностей растений, в том числе лекарственные травы, которые могли собирать для себя неимущие жители города.
Ботанический сад, как и Королевский сад, металлическим мостиком соединен с парком Гран Рон так, что посетители могут свободно перемещаться между тремя общественными парками.