De botanische tuin behoort met een oppervlakte van 43 hectare en circa 22.000 plantensoorten tot de grootste en belangrijkste botanische tuinen van de wereld en is de grootste op het vasteland van Europa. Organisatorisch behoort de tuin tot de Freie Universität Berlin. De botanische tuin is verbonden aan het Botanische Museum waarvan een verzameling geprepareerde planten (Herbarium Berolinense) en een wetenschappelijke bibliotheek deel uitmaken. De volledige naam van het complex is Botanischer Garten und Botanisches Museum Berlin-Dahlem (BGBM).
De botanische tuin is de bron van vele wetenschappelijke publicaties, waaronder het botanische tijdschrift Willdenowia. De tuin is aangesloten bij Botanic Gardens Conservation International, een non-profitorganisatie die botanische tuinen samen wil brengen in een wereldwijd samenwerkend netwerk om te komen tot het behoud van de biodiversiteit van planten.
De botanische tuin werd tussen 1879 en 1910 in Berlin-Lichterfelde en Berlin-Dahlem aangelegd onder leiding van Adolf Engler. De botanische tuin werd opgericht om de plantensoorten uit de Duitse kolonies te onderzoeken. Daartoe dienden de grote broeikassen die in de jaren vijftig van de twintigste eeuw met circa 1500 ton steenkool per jaar verwarmd werden. Een andere reden voor de aanleg was het plaatsgebrek op de oude vestigingsplaats, de landbouwkundige modeltuin in het Berlijnse Heinrich-von-Kleistpark dat al sinds 1679 bestond. Tevens werden al eeuwen daarvoor zeldzame planten in de Lustgarten bij het Berliner Stadtschloss gekweekt.
Met het 25 m hoge, 30 m brede en 60 m lange ‘Großen Tropenhaus’ (grote tropenkas) beschikt de botanische tuin over een van de grootste vrijstaande broeikassen van de wereld. Bij een hoge relatieve luchtvochtigheid en een temperatuur van rond de 30 °C groeien hier ruim 1300 plantensoorten, waaronder de reuzenbamboe (Dendrocalamus giganteus). In andere broeikassen groeien vleesetende planten, orchideeën, cactussen en de reuzenwaterlelie Victoria amazonica.
De planten worden op totaal 6000 m² in broeikassen en in de 13 hectare grote ‘Pflanzengeographischen Abteilungen’ (platengeografische afdelingen) gekweekt. Tevens zijn er een arboretum van 14 hectare en ‘Systematischen Abteilungen’ (systematische afdelingen).