Der Forstbotanische Garten Tharandt präsentiert auf einer Fläche von 34 ha an den Hängen des Kienberges eine Vielzahl von Baum- und anderen Pflanzenarten. Durch den weitgehend dichten Bewuchs ist es hier auch in heißen Sommern meist angenehm, so dass sich auch die steilen Anstiege gut bewältigen lassen.
Der Forstbotanischen Garten wurde im Jahr 1811 von Heinrich Cotta und Johann Adam Reum gründetet. Heinrich Cotta startete 1785 eine private Forstlehranstalt in Thüringen, die 1811 nach Tharandt zog. Sie wurde später zur Forstlichen Hochschule und ist heute Teil der Technischen Universität Dresden. Cotta gilt als "Vater der nachhaltigen Forstwirtschaft" oder gar des Begriffes der Nachhaltigkeit generell. Johann Adam Reum war Lehrer an der Forstlehranstalt.
Im Jahr 1875 wurde der noch heute gültigen Plan zur Anlage der systematisch-botanischen Quartiere erarbeitete. 1905 begann man mit der Anlage der geographischen Quartiere und im Jahr 1978 wurden die ersten detaillierten Aufzeichnungen über die Herkunftsdaten der Pflanzen angefertigt. Im Jahr 2001 wurde der Forstbotanische Garten zum Sächsischen Landesarboretum gewidmet.
Der historische östliche Teil des Gartens ist 18 ha groß. Hier finden sich viele verschiedene Pflanzenarten aus allen Teilen der Erde. Zudem befindet sich in diesem Bereich ein geteiltes Gewächshaus mit Warm- und Kalthaus, die beide für Besucher zugänglich sind. Auch das Museum und der Forstshop sind hier zu finden.
Im seit 2001 angelegten neuen Teil mit einer Fläche von 15,4 ha werden stehen nicht einzelne Pflanzenarten im Vordergrund, sondern 42 nordamerikanische Waldformationen als Gesamtheiten. Die natürliche Dynamik von Wäldern ist besonders gut erkennbar in den artenreichen Mischbeständen der nordamerikanischen Wälder, da hier die Konkurrenz besonders intensiv abläuft.
Beide Teile des Gartens sind durch den Zeisiggrund getrennt, den seit 2003 eine moderne Fußgängerbrücke überspannt. Diese erhielt im Jahr 2006 den Sächsischen Staatspreis für Baukultur.