1956年10月30日，武汉市城市规划委员会批准，同意武汉植物园收购磨山地区土地；11月12日，武汉植物园筹委会接收东湖磨山植物园，植物园筹备处设东湖磨山。

1958年11月11日，中国科学院12次常务会议批准，武汉植物园筹委会授名为中国科学院武汉植物园。

1963年7月22日，中国科学院武汉植物园改名为中国科学院中南分院华南植物所武汉植物园。

1972年7月1日，中国科学院武汉值物园改名为湖北省植物研究所，归属于湖北省领导。

1978年6月22日，湖北省植物研究所回归中国科学院，定名为中国科学院武汉植物园，实行中国科学院和湖北省双重领导，以中国科学院为主，属地师级单位；12月18日，湖北省植物研究所定名为中国科学院武汉植物研究所，植物园为武汉植物研究所附属机构。

2003年10月16日，中国科学院武汉植物研究所更名为中国科学院武汉植物园。

2008年12月31日，中国科学院武汉植物园 “中国科学院水生植物与流域生态重点实验室”“湿地演化与生态恢复湖北省重点实验室”先后获批。

2010年3月10日，中国科学院武汉植物园实验温室建成并投入使用。