Строительство сада начато в 1932 г. под руководством члена-корреспондента АН БССР, профессора Мельника С.П.. Отдел дендрологии создан в ЦБС НАН Беларуси одним из первых в 1933 г. Им руководил профессор Мельник С.П. С 1939 года фактически до 1957 года (с учетом Великой Отечественной войны, различных реорганизаций) отдел возглавлял Нестерович Н.Д., избранный в последствии академиком. В довоенный период коллектив ЦБС АН БССР, наряду со строительством сада, проводил обширную научно-исследовательскую работу в области интродукции растений, изучения местной флоры и растительности, декоративного садоводства и помологии. Под руководством видных ученых того времени (профессоров Мельника С.П., Томина М.П., Василькова М.Г., Проскурякова 3.П.) работала способная молодежь (Нестерович Н.Д., Пидопличко А.П., Черненков А.И. и др.), многие представители которой впоследствии заняли видное положение в советской биологической науке. Наиболее значительными научными трудами, опубликованными в этот период, были два тома «Определитель лишайников БССР» Томина М.П., монография «Дикорастущие плодовые и ягодные растения БССР» Проскурякова 3.П.. Были подготовлены к печати «Флора БССР», 1-й том, «Деревья и кустарники для зеленого строительства БССР» (под ред. Соколова С.Я.), «Определитель мхов БССР» (Лазаренко А.С.), «Гибридизация тополей» (Нестерович Н.Д.), а также материал для 2-го тома «Флоры БССР». В работе над книгой «Флора БССР» с учеными сада тесно сотрудничали крупнейшие ботаники страны – профессора Федченко Б.А., Шишкин Б.К., Соколов С.Я., Лазаренко А.С., известный дендролог Малеев В.П. и др. Велика заслуга в создании дендрологических коллекций сада и развитии исследований в области интродукции древесных растений академика АН БССР Нестеровича Н.Д. В период немецко-фашистской оккупации Ботанический сад был подвергнут огромным разрушениям. С 1944 г. до середины 1947 г. Центральный ботанический сад являлся единственным в системе Академии наук БССР научным учреждением ботанико-биологического профиля, чем и объясняется расширение круга его научной деятельности по сравнению с довоенным периодом, когда наряду с Ботаническим садом работал Институт биологии. В структуре сада в это время функционировал и отдел дендрологии. В 1945 г. на основе частично сохранившихся рукописей восстановлен и дополнен 1-й том «Флоры БССР», составлена карта естественного распространения грибов и дикорастущих плодов и ягод в Белоруссии, издан «Определитель сфагновых мхов» (Пидопличко А.П.). В 1946 г. значительно расширены физиологические и начаты геоботанические исследования основных типов лугов, дубрав, дикорастущих ягодников (черника, клюква). Успешно завершена работа над рукописью 2-го тома «Флоры БССР» и повторно подготовлен к печати 3-й том «Определителя лишайников БССР». С 1957 по 1989 гг. отдел, впоследствии лабораторию интродукции древесных растений, возглавлял доктор биологических наук Шкутко Н.В. Первым крупным обобщением итогов интродукции древесных растений в Белоруссии явилась трехтомная монография Нестеровича Н.Д. с сотрудниками «Интродуцированные деревья и кустарники Белорусской ССР» (1959 – 1961). В 1968 г. вышла в свет коллективная работа под редакцией Смольского Н.В. «Деревья, кустарники, розы и сирень». Изучение интродуцированных древесных растений в БССР, в том числе и хвойных, велось как в систематическом и биоэкологическом планах (Георгиевский С.Д., 1925, 1931; Новиков А.Л., 1931; Нестерович Н.Д., 1949, 1953, 1955; Иванова Е.В., 1952; Чекалинская Н.И., 1953 и др.), так и в лесоводственном (Миронов К.Ф., 1951, 1956, 1958; Савченко А.И., 1951; Дилендик Н.Н., 1958, 1960; Федоров Н.И., 1955; Янушко А.Д. 1959, 1960. 1962 и др.). В разные периоды в лаборатории работали Красник А.И., Купчинов Н.Н., Лысоконь П.Ф., Пронько В.О., Черненков А.И., Иванов А.Ф., Чекалинская Н.И., Трухановский Д.С., Пономарева А. В., Игнатович А.В., Корзун А.Н., Белый М.И., Выглазов В.М., Липницкий В.А., Матыцкий М., Мурашко Н.П., Бибиков Ю.А., Мисник Г., Хоров Л.М., Хоткина О.Г., Вайтович Л.П., Занина Н., Копать В., Гуцевич Л., Новичкова Т., Булгак Р., Ребрикова А., Шуравко М.В., Ивашин Л.В., Иванов С.А., Бобореко Е.З., Чаховский А.А., Орленок Е.И., Афанаскина И.П., Антонюк Е.Д., Торчик В.И., Зеленкевич А.В., Карпенко Н.В., Вересковский В.В., Галынская Н.А. и др. видные ученые и специалисты. Хвойным растениям посвящены монографии Шкутко Н.В. «Хвойные экзоты Белоруссии и их хозяйственное значение» и «Хвойные, растения в зеленом строительстве Белоруссии», «Хвойные Белоруссии» и др. Большая работа по интродукции и изучению лиан проведена Бибиковым Ю.А.. В работе Бобореко Е.3. «Боярышник» отражены итоги интродукции представителей этого рода. Опредсленным этапом интродукционных исследований явилась книга Чаховского А.А. и Шкутко Н.В. «Декоративная дендрология Белоруссии». Итогам интродукции и изучению отдельных родовых комплексов посвящены работы Ботяновского И.Е. «Культура рододендронов в Белоруссии», Чаховского А.А. и Орленок Е.И. «Таволги в декоративном садоводстве», Чаховского А.А. и Орленок Е.И. «Культура жимолости в Белоруссии», «Вейгела в Белоруссии», Чаховского А.А., Буровой Э.А., Орленок Е.И., Гусаровой Л.П. «Красивоцветущие кустарники для садов и парков». В коллективной монографии «Древесные растения Центрального ботанического сада АН БССР» подведены итоги интродукции древесных растений за 50 лет существования Сада. Наиболее полные данные инвентаризации древесных экзотов Западной Белоруссии с краткой эколого-биологической характеристикой и оценкой перспектив культуры приведены в работе Федорука А.Т. «Интродуцированные деревья и кустарники западной части Белоруссии». Им же изданы монографии «Древесные растения садов и парков Белоруссии», «Садово-парковое искусство Белоруссии», «Опыт интродукции лиственных древесных растений в Белоруссии», «Старинные парки Белоруссии» и др. В 2005 г. лаборатория преобразована в отдел интродукции древесных растений. С 2010 г. – вновь лаборатория. В настоящее время в лаборатории работают кандидаты биологических наук Гаранович И.М. – заведующий лабораторией, Македонская Н.В., Снигирев Г.С., Шпитальная Т.В. – заведующий сектором, научные сотрудники Рудевич М.Н., Гринкевич В.Г., Блинковский Е.Д., агрономы и инженеры Носко Н.П., Булах А.Г., Архаров А.В. и др.
