თბილისის ბოტანიკურ ბაღში 1946 წელს საფუძველი ჩაეყარა დეკორატიული მებაღეობისა და მეყვავილეობის განყოფილებას, ამ დროიდან დაიწყო დეკორატიულ ბალახოვან მცენარეთა კოლექციების შექმნა. თუმცა, ჯერ კიდევ ოფიციალურად „ბოტანიკურ ბაღად“ წოდებამდე, საქართველოში მცენარეთა ახალი კულტურები და ჯიშები პირველად აქ შემოჰქონდათ. ამასთან ერთად წარმოებდა ადგილობრივი ფლორის წარმომადგენლების ინტროდუქცია და შესწავლა დეკორატიული გამოყენების მიზნით, შემდეგ კი აქედან გაჰქონდათ ქალაქის გამწვანებისათვის და მეყვავილეობის მოყვარულებს.
არსებული მასალებიდან ირკვევა, რომ 1947 წელს განყოფილების კოლექციაში იყო 147 სახეობის, სახესხვაობისა და ჯიშის ყვავილოვანი მცენარე. მცენარეთა რაოდენობა ყოველწლიურად მატულობდა და 1987 წელს კოლექციაში უკვე 1254 ყვავილოვანი მცენარე აღრიცხეს.
1990-იანი წლებიდან ბალახოვანი მცენარეების კოლექციები თითქმის განადგურდა. კოლექციების აღდგენა და შევსება დაიწყო 2000 წლიდან. განყოფილებაში დაიწყო და ინტენსიურად მიმდინარეობს ინტროდუქციული სამუშაოები. ხდება ახალი კულტურების, სახეობების და კულტივარების შემოტანა.
თბილისის ბოტანიკურ ბაღში დეკორატიულ ბალახოვან მცენარეთა კოლექცია გაშენებულია ბაღის ქვედა ნაწილში (სამხრეთ-აღმოსავლეთი) 3 ჰექტრამდე ფართობზე, ხოლო ვარდების საკოლექციო ნაკვეთი 0,5 ჰექტარამდე ფართობზე, სადაც წარმოდგენილია სხვადასხვა გეოგრაფიული წარმოშობის 1300-მდე ტაქსონი, რომელთაგან 150-მდე ერთწლოვანია, 40-მდე ორწლოვანი, 1000-ზე მეტი მრავალწლოვანი; ეს არის 60-მდე -ოჯახის, 150-მდე გვარის, 500-მდე სახეობა და ასევე კულტივარები; ზოგიერთი ოჯახი წარმოდგენილია გვარების და სახეობების მრავალფეროვნებით: Asteraceae (Compositae) ასტრასებრნი (რთულყვავილოვანნი) - 30-ზე მეტი გვარით, 75-მდე სახეობით; Brassicaceae (ჯვაროსანნი) - 7-ზე მეტი გვარით, 18-მდე სახეობით; Cryophyllaceae (მიხაკისებრნი) - 7-ზე მეტი გვარით, 25-მდე სახეობით; Lamiaceae (ტუჩოსანნი) - 5-ზე მეტი გვარით, 15-მდე სახეობით; Liliaceae (მროშანისებრნი) - 10-ზე მეტი გვარით, 30-მდე სახეობით; Onagraceae (წყალნაწყენისებრნი) - 5-ზე მეტი გვარით, 12-მდე სახეობით; Ranunculaceae (ბაიასებრნი) 5-ზე მეტი გვარით, 20-მდე სახეობით; Solanaceae (ძაღლყურძენასებრნი) 6-ზე მეტი გვარით, 12-მდე სახეობით; Verbenaceae (ცოცხანასებრნი) 6-ზე მეტი გვარით, 10-მდე სახეობით და სხვ.
დღეისათვის კოლექციაშია: კლასიკური კულტურები კულტივარებით - Rosa - ვარდი - 110 ჯიშის, Chrysanthemum - ქრიზანთემა - 120, Tulipa – ტიტა - 35, Dahlia - გეორგინა – 60, Narcissus - ნარგიზი – 50, Iris - ზამბახი – 65, Paeonoa - იორდასალამი – 22, Hemerocallis - ყვითელი შროშანი – 13, Gladiolus - ხმალა - 18, Lilium - შროშანი - 11 და სხვა ყვავილოვანი მცენარეები. ასევე, წარმოდგენილია ერთწლოვანი და მრავალწლოვანი კულტურები კულტივარებით, ადგილობრივი და მსოფლიოს ფლორის (ამერიკის, აფრიკის, ხმელთაშუაზღვეთის ოლქის, ევროპის, აზიის და სხვ. ქვეყნების) ლამაზად მოყვავილე დეკორატიული ბალახოვანი მცენარეების სახეობები და კულტივარები. არის მცენარეები რომლებიც საჭიროებენ იდენტიფიკაციას. კოლექციაშია ბოლო წლებში საზღვარგარეთის ქვეყნებში მეყვავილეობაში გამოყებული მოდური მცენარეები: Amsonia - ამსონია, Belamcanda - ბელამკანდა, Macleaya - მაკლეია, Nierembergia - ნიერემბერგია, Sisyrinchium - სისირინჰიუმი, Hosta - ჰოსტა, Gazania - გაზანია და სხვ. მცენარეების გარკვეული სახეობები და კულტივარები გამოყენებულია ბაღის ფიტოდიზაინში.