和歐洲大部分古老的植物園一樣，圣彼得堡植物園最初旨在培育藥用植物，并用于滿足圣彼得堡建筑工人和軍隊的需求。同時，按照彼得大帝的指示，園藝師們也承擔著搜集珍稀海外植物的任務。期初培育藥用植物時，主要精力都集中在了收集草本植物上，但是根據資料顯示，1736年這里的木本植物有近45種，這樣就為網羅室外土地里的木本植物奠定了基礎，使得圣彼得堡植物園的用途從興建之初就顯得相對廣泛。此后的200年間，樹木苗圃內進行了上千種世界各地的木本植物培育實驗。最有趣的，最具觀賞性的，同時堅韌的樹木和灌木都被種植在園中并得到精心的看管。園中木本植物的數量在不同年間有650種到1000種不等，種類和形態也各具特色。1823年，在藥用植物園基礎上又興建了皇家植物園，上百名經驗豐富的園藝師，風景園林師及植物學家們將圣彼得堡植物園逐漸打造成為當時世界上最宏偉的科研型植物園之一，成為沙皇俄國植物科學的中心。但由于選址在低洼的島嶼上，植物園不幸遭受多次水淹，部分物種損失。