Gli orti botanici, strutture universitarie per la ricerca scientifica, nascono in Italia nel 1500, primi esempi di spazi a supporto di indagini in campo medico e farmaceutico. L'Orto di Pisa è sorto nel 1544 per iniziativa di Luca Ghini, medico-botanico imolese, e grazie ai finanziamenti di Cosimo I dei Medici.
Con l'Orto botanico quindi il Ghini introdusse una grande novità a livello educativo e scientifico che consisteva nell'uso didattico delle piante fresche, mostrate e discusse non solo per le proprietà terapeutiche ma anche per la loro identità e nomenclatura. Il primo Orto di Pisa si trovava nella zona del vallum presso la Cittadella poi, nel 1563 in un terreno nella zona nordorientale della città presso porta Calcesana ed infine nell'attuale sede di via Santa Maria per volontà di Ferdinando I. L’assetto odierno dell’orto è molto diverso da quello originario a causa di modifiche, annessioni e ampliamenti durante il corso dei secoli.