L'insegnamento della botanica a Pavia iniziò nel 1546 nell'ambito degli studi medici come "lettura dei semplici", cioè come descrizione delle piante usate come componenti di ricette farmaceutiche. E' probabile che fin dal 1520 esistesse già a Pavia, presso l'abitazione di Leonardo Leggi, un orto con collezioni di piante officinali.
L’Orto Botanico pavese si trova nell’attuale sede dagli ultimi decenni del 1700, dopo una complessa sequenza di tentativi per trovare una sede idonea alla coltivazione e all’insegnamento dei semplici nella facoltà medica. Grazie a Witman nel 1773 fu istituito nella sede attuale l'Orto
botanico.
Nel 1777, quando assunse la direzione Giovanni Antonio Scopoli (1777 - 1788), l'Orto Botanico aveva un assetto molto simile a quello attuale, soprattutto per gli edifici e la perimetrazione.
Egli arricchì le collezioni con scambi di semi e di piante, e promosse il rifacimento delle già citate serre, dette di Scopoli, facendone sostituire le strutture lignee con quelle in muratura. Aumentò inoltre le strutture per la coltura di piante mediante "pulvilli", riparabili con vetri, esistenti ancora oggi.
Dal 1997 l'Orto Botanico fa parte del Dipartimento di Ecologia del Territorio e degli Ambienti Terrestri, nel quale è confluito l'Istituto di Botanica. Dalla stessa data inizia la direzione di Alberto Balduzzi (1997-2002) durante la quale si sono gettate le basi di una collezione di piante officinali. Inoltre sono stati eseguiti importanti interventi di restauro manutentivo. L'attuale direttore è Francesco Sartori.
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