Тбилисский Ботанический сад (до 1845 года — Царский сад) расположен в историческом центре Тбилиси у подножья древней крепости Нарикала, южнее хребта Сололаки (высота 150 м), в долине реки Цавкисисцкали. С юга сад окружён другим хребтом – Таборским (высота от 420 до 680м). Климат в саду полузасушливый со среднегодовой температурой +12 гр. Даже в январе среднемесячная температура положительна. Среднегодовое количество осадков около 518 мм.
Река Цавкисисцкали веками углубляла распадок между хребтами, и в итоге образовался узкий каньон. В одном месте каньон заметно расширяется, на этом участке и находится Ботанический сад. Река проходит через весь сад и затем высоким водопадом падает в узкое ущелье.
В настоящее время площадь ботанического сада составляет около 130 га. В саду широко представлена кавказская и мировая флора (около 3500 таксономических единиц). Сад имеет статус научно-исследовательского института.