1868 erwarb der Handelsgärtner und Gartenarchitekt Heinrich Siesmayer mit einer eigens für den Zweck gegründeten Aktiengesellschaft die von Herzog Adolph von Nassau angelegte Sammlung exotischer Pflanzen und gründete den Palmengarten. Auf einem von der Stadt Frankfurt am Main überlassenen Gelände legte er einen Garten an und errichtete ein großes Gesellschaftshaus, dem das Palmenhaus angegliedert war. Der Palmengarten, auf dessen Namen sich schnell geeinigt wurde, eröffnete 1871. 1931 ging der Palmengarten in die städtische Verwaltung über. In der weiteren wechselvollen Geschichte, geprägt vor allem durch die Zerstörung im zweiten Weltkrieg, wurde er mehrfach umgestaltet und modernisiert.
Heute ist der Palmengarten ein beliebtes Ziel für Besucher aller Altersgruppen aus Frankfurt und Umgebung. Als lebendes Museum umfasst der Palmengarten unter anderem Rosen-, Stein- und Rhododendrongärten, ein Tropicarium, ein Subantarktishaus und mit modernster Technik ausgestattete Gewächshäuser zur Präsentation verschiedener Sammlungen. Daneben gibt es themenbezogene Ausstellungen, Führungen und Vorträge ebenso wie kulturelle Veranstaltungen wie Theateraufführungen, Lesungen und Konzerte. Der Palmengarten eignet sich zudem als außerschulischer Lernort.
Der Botanische Garten Frankfurt geht direkt auf Johann Christian Senckenbergs ehemaligen Hortus medicus am Eschenheimer Tor zurück und gehörte von 1914 bis 2011 zum Fachbereich Biologie der Johann Wolfgang Goethe-Universität. Insbesondere die große pflanzen-geografische Abteilung bleibt unverändert erhalten und zeigt, unter dem Dach des Palmengartens, Flora und Vegetationsbilder aus Mitteleuropa, dem Mittelmeergebiet, Ostasien und Nordamerika.