Таллиннский Ботанический Сад был основан в местечке под названием Клоостриметса как институт при академии Наук 1-го декабря 1961-го года. В 1995-ом он стал муниципальной собственностью. Большая часть коллекции растений была посажена за первые двадцать лет существования сада. Сады были открыты для посетителей в 1970-ом году, а парники и теплицы в 1971-ом.
В 92-ом году Таллиннский Ботанический Сад стал членом ассоциации Балтийских Ботанических Садов, а в 1994 вошел в Международное Объединение Ботанических Садов. В 95-ом было основано общество друзей Таллиннского Ботанического Сада.
Название места, в котором расположен сад - Клоостриметса (Лес Женского монастыря), связано с расположенным неподалеку монастырем Пирита, основано в 15-ом веке. Территория сада простирается по землям, на которых раньше располагалась ферма бывшего президента
Эстонии (с 1920 по 1940) Константина Пэтса. Общее количество различных видов растений, присутствующих в собрании ботанического сада превышает 4 5000. Основу коллекции составляет флора Эстонии. Практически все растения, произрастающие на территории страны, могут быть найдены в саду. Все это дополнено большим списком экзотических и декоративных растений, устойчивых к местному климату.
