L'Orto Botanico Reale fu fondato da Ferdinando VI nel 1755. Progettato dagli architetti Francesco Sabatini e Juan de Villanueva, meritano particolare attenzione la Porta di Murillo, quella del Re e il Padiglione Villanueva. La bellezza del tracciato neoclassico e la posizione al centro della città, ne fanno uno degli orti botanici più singolari d'Europa.

Fin dalle sue origini è stato destinato alla ricerca, la conservazione e la diffusione del mondo delle piante. Tra le sue collezioni si segnalano gli erbari, i disegni e i manoscritti custoditi nell'archivio e la biblioteca. Conserva anche il materiale raccolto durante le spedizioni scientifiche in America organizzate nel XVIII e XIX secolo (Mutis, Ruiz e Pavón, Malaspina, ecc.). I vari spazi verdi mostrano un prezioso campionario di piante vive, con oltre 5000 specie diverse. Inoltre accoglie due serre: quella da esposizione, con tre ambienti (tropicale, umido e desertico), e la "Estufa de las Palmas", costruita nel XIX secolo. Possiede anche un'importante collezione di bonsai.