La création du Jardin botanique de la Villa Thuret, à Antibes, remonte à 1858 ; il est le fait du botaniste Gustave Adolphe Thuret. Il est devenu établissement d’État en 1875, attaché d'abord au Ministère de l'Instruction publique (Direction de l'Enseignement supérieur), puis, en 1927, au Ministère de l'Agriculture (Institut de recherches agronomiques et, depuis 1946, l'Institut national de la recherche agronomique).
Après le décès de Gustave Thuret, son collaborateur Édouard Bornet continue les travaux qu’ils avaient entrepris ensemble et en publie les résultats. En 1877, madame Fould, la de Gustave Thuret, achète la propriété et en fait donation à l’État français.
Le premier directeur du Jardin fut Charles Naudin, en 1878.
En 1899, lorsque Georges Poirault arriva au Jardin de la Villa Thuret, il le trouva dans un état de demi-abandon. Naudin souffrant et non secondé, démuni de crédits pour l'entretien des cultures, avait dû les laisser péricliter. C'est donc à Poirault que l'on doit la restauration et à l'enrichissement du Jardin de la villa.
En 1929 un hiver désastreux anéantit, à la villa Thuret, un grand nombre de plantes qui paraissaient définitivement acclimatées. Une collection de plusieurs centaines d'espèces de Fougères exotiques disparut aussi deux ans plus tard, faute d'arrosages.
Le jardin botanique s'étend sur une surface de 3,5 hectares.
Les collections actuelles se composent essentiellement d’arbres et arbustes, originaires de régions du monde présentant un climat de type méditerranéen. Élevés en serre, ils sont ensuite acclimatés en plein air. Ces collections comprennent 2500 arbres et arbustes représentant 1600 espèces (répartis en 144 genres et 131 familles).
Outre ces collections de plantes, la villa Thuret possède un important herbier.