Az MTA Ökológiai és Botanikai Kutatóintézetének megalapítását gróf Vigyázó Sándor donációja tette lehetővé, aki 1919-ben a Magyar Tudományos Akadémiára hagyományozta Vácrátóton lévő ingatlanát, amely egy kastélyból, gazdasági épületekből és egy húszhektáros parkból állt. A második világháború pusztításai után, 1946 májusában az Országos Természettudományi Múzeum kapta meg a birtokot. 1949 és 1950 nyarán itt rendezték meg a nagyhatású Növényföldrajzi Térképezési Tanfolyamot.

Az újjászervezett Akadémia intézethálózatának kiépítésekor, 1952-ben a Vácrátóti Természetvédelmi Park és Biológiai Állomás az Akadémia kezelésébe került, és megalakult az MTA Botanikai Kutatóintézete. Első vezetője Szemes Gábor volt. A mai botanikus kert alapjainak lerakása Pénzes Antal érdeme. A tudományos munkát egy jórészt külső, nagytekintélyű szakemberekből álló Tudományos Tanács kontrollálta.

1954-ben az MTA elnöke Zólyomi Bálintot nevezte ki az Intézet igazgatójának. Helyettese Ujvárosi Miklós lett, aki a Botanikus Kerti Osztályt is vezette. Egy évtizedes gyűjtő- és építőmunkája révén a botanikus kertet az ország legnagyobb élőnövény-gyűjteményévé fejlesztette, létrehozta az egyedülálló tudománytörténeti értéket képviselő fejlődéstörténeti növényrendszertani bemutatót, és különböző egyéb gyűjteményeket alakított ki. Az 1960-as években új üvegházak épültek. A kert hatalmas génkészlete az elmúlt évtizedekben megbízható forrása és tartaléka volt szaporítóanyag formájában a hazai alkalmazott botanikai kutatásoknak. De fontos bázisa a kert a természetvédelmi nevelésnek is. A botanikus kert élére 1980-ban Pócs Tamás került, majd 1984-től Borhidi Attila vette át a kert tudományos vezetését. 1991-ben Kereszty Zoltán kapott vezetői megbízást, 2002 második felétől pedig Kósa Géza irányítja a kerti munkákat, ugyancsak, mint a Botanikus Kerti Osztály vezetője.

Az alapításkor az Intézetnek három tudományos osztálya volt: a Botanikus Kerti Osztály mellett a Növényélettani Osztály és a Növényföldrajzi Osztály (később Geobotanikai Osztály néven). A csak rövidebb ideig fennálló Növényélettani Osztályon főleg kultúrnövények fiziológiájának vizsgálatai folytak. A Növényföldrajzi Osztály kutatásai követték azt az irányvonalat, amit az 1950. évi Növényföldrajzi Térképezési Tanfolyam megjelölt. Különböző hazai tájak vegetációjának táji léptékű leírását és térképezését végezték klasszikus cönológiai módszerekkel. Egy némileg eltérő kutatási vonulat a szántóföldi gyomkutatás volt. Nagyjából e korszak lezárásának tekinthető az 1967-ben sikerrel megrendezett nemzetközi geobotanikai szimpózium a Kárpátokban és előhegyein folytatott vegetációkutatásokról.

A hatvanas évek második felében megindult a Nemzetközi Biológiai Program, amelybe vezetőségének döntése alapján az Intézet is bekapcsolódott. Szikes pusztagyepek és szikesedő talajokon kialakított termesztett növényállományok produkcióbiológiai vizsgálatát kezdték meg. Több éven át rendszeresen folytattak produkció-mintavételt standard mintavételi módszerekkel. Komplex klimatológiai, talajtani és állatökológiai vizsgálatok folytak; a kiértékeléshez statisztikai módszereket vezettek be. Ekkor alakítottak ki először az országban terepi kutatóállomást, ennél is fontosabb azonban, hogy az egyéni munkát nagymértékben felváltotta a csoportos kutatás. Mindemellett az Intézet végezte az országban párhuzamosan folyó NBP-kutatások koordinálását is.

Az 1970-es évek elejétől folyamatosan alakult ki az (akkorra már) Ökológiai Osztály négy tematikus kutatócsoportja: a Növénycönológiai, a Talajökológia, a Kvantitatív ökológiai és végül a Produkcióökológiai Kutatócsoport. Ez utóbbiba tartozó kutatók korábban a NBP-állomás fitomassza-vizsgálatait végezték, az 1970-es évek elejétől azonban gyógynövények hatóanyag-kémiai ill. hatóanyag-ökológiai kutatásaira tértek át. Nagy szolgálatot tett ezen a téren a Botanikus Kert, a maga kiváló növényápolási és növénytermesztési lehetőségeivel. 1972-ben változást jelentett, hogy az MTA Mikroevolúciós Kutatócsoportja szervezetileg az Intézethez került.

1977-ben az MTA Elnöksége elérkezettnek látta az időt kutatóintézetünk szervezeti és tematikai fejlesztésére. Ennek keretében került az Intézethez az 1957-ben létesült és korábban az ELTE tanszéki kutatócsoportjaként működő Magyar Dunakutató Állomás - nevének megtartása mellett mint az Intézet önálló osztálya. A Duna-kutatások alapvető célkitűzését a Nemzetközi Dunakutató Munkaközösség a következőkben határozta meg: a Duna egyeztetett elvek szerinti, alapkutatás jellegű felmérése, biológiai folyamatainak feltárása, a hidrológiai és a biológiai kölcsönhatások megismerése.

Zólyomi Bálint és Újvárosi Miklós nyugállományba vonulásával ekkor új vezetőség kerül az Intézet élére, Berczik Árpád a Dunakutató Állomás korábbi vezetője igazgatóként, Borhidi Attila igazgatóhelyettesként, Pócs Tamás pedig osztályvezetőként. A Dunakutató Állomás magával hozta a Fertő-kutatás hidrobiológiai feladatait, a UNESCO és a magyar-osztrák akadémiaközi egyezmények keretei között; ezen túl is tovább bővültek az Intézet hazai és nemzetközi feladatai; pl. a Kubai Zapata-Projekt, a svéd-magyar-tanzániai Usambara Rain Forest Project is gazdagították az Intézet kapcsolatrendszerét. Másrészt megindultak az urbánökológiai kutatások, miután a Man and Biosphere programon belül meghirdették a Budapesti Agglomeráció környezetbiológiai kutatását. A városökológiai vizsgálatok a módszertani repertoár jelentős kibővüléséhez vezettek.

Az Intézet profilbővülése a nevében is kifejezésre jutott: 1984-től a neve: az MTA Ökológiai és Botanikai Kutatóintézete. Az intézet ebben az évtizedben csaknem minden esztendőben jelentős nemzetközi rendezvényeknek adott otthont. Ilyenek voltak a Nemzetközi Bryológiai Kongresszus (1984), ugyancsak ebben az évben a Nemzetközi Duna-kutató Munkaközösség 24. kongresszusa (majd 1996-ban a 31.), a Nemzetközi Fertő-UNESCO Konferencia (1985 és 1987), a Botanikuskertek Nemzetközi Szövetségének Szimpóziuma (1989).

Ezekben az években a Botanikus Kerti Osztály a trópusi botanika és a növény-taxonómia egyik vezető hazai intézménye, nemzetközileg jegyzett bázisa volt. A kubai flóra taxonómiai feltárása, Vörös Könyvének elkészítése, Afrika lombosmoháinak katalógusa, a mohaerdők vízforgalmának tisztázása jól jelzik az intenzív tevékenységet.

Jelentős változásokat jelez az új Kísérleti Ökológiai Kutatócsoport profilja is. Megjelentek a populációökológiai kutatások. A vegetációs jelenségek jobb értelmezésére előtérbe került a populációk működésének ökofiziológiai leírása. A bioszféra krízis egyik látványos jele hazánkban is a vegetáció átalakulása, degradálódása. Ez is az oka annak, hogy a vegetáció statikus állapotainak leírása viszonylag háttérben szorult, és előtérbe került a változás vizsgálata. Fontossá váltak a vegetációdinamika elméleti kérdései, és Intézetünk is a világtendenciával lépést tartva tartós megfigyelésre alkalmas "permanent plot"-ot hozott létre, lehetőséget nyújtva kísérleti beavatkozások elvégzésére is. Kutatóink elméletileg is jól megalapozott mikrocönológiai mintavételi technikákat fejlesztettek ki, ezekhez szimulációs modellek csatlakoznak. Az elméleti és kísérleti megközelítések nemhogy szétválnának, de egymást feltételezik. Az összegyűlt nagy adattömegek kezelésére adatbázisok épültek ki. Már a kilencvenes évekre esik a tájtörténeti munkák megjelenése majd kibontakozása.

A Hatóanyag-produkcióbiológiai Kutatócsoport a Nemzetközi Biológiai Program befejeztével kialakította a maga önállóságát. Kutatásainak első időszakában a gazdaságilag hasznos vadon termő és meghonosítható növények hatóanyag-vizsgálatával és a hatóanyag-tartalom elterjedési, termőhelyi befolyásoltságával foglalkozott. Később természetesen a témák specializálódást jeleznek; pl. a hetvenes évek elején az iparilag hasznos vadon termő és meghonosítható szteroidos növények hatóanyagait elemezték. A lehetőségek kibővülését, a műszeres háttér erősödését, és kedvező munkamegosztást hozott 1993-tól az a tény, hogy a kutatócsoport vezetője, Máthé Imre intézetvezetői egyetemi tanár lett Szegeden, miközben vácrátóti csoportját is megtartotta.

A hosszú időtávú Duna-kutatás az 1970-es évek második felétől olyan kérdésekre koncentrált, mint az ökológiai változások kémiai nyomon követése a hazai Duna-szakaszon különös tekintettel a szervesanyag-tartalomra, az oxigénmérleg és a trofitás alakulására; az édesvízi szervezetek populációméret változásaira az öntisztulással, illetve az antropogén hatásokkal kapcsolatban; a nehézfém-szennyezésre a vízben, a lebegő anyagban, a fito- és zooplanktonban, valamint a bentosz és a perifiton szervezeteiben. Az 1980-as évektől előtérbe került a Bős-Nagymaros Vízlépcsőrendszer hidrobiológiai hatásának vizsgálata. Jelentősek a nád ökológiai szerepével foglalkozó, természetvédelmi aszpektusokat is magában foglaló kutatások, továbbá a gemenci rezervátum hidrobiológiai-botanikai állapotfelmérése. 2000-ben a Magyar Dunakutató Állomás új vezetője Oertel Nándor majd 2001-től Kiss Keve Tihamér.

1991-ben új vezetés került az Intézet élére. Kovácsné Láng Edit tölti be az igazgatói posztot. Igazgatóhelyettes előbb Szőcs Zoltán, majd távozásával Nosek János. A kilencvenes évek első felét a túlélésért folytatott küzdelem jellemezte. Az Intézet létszáma 40%-al csökkent, a kutatóknak önellátásra és az Intézet fenntartására kellett berendezkedni (20 kutató 36 elnyert pályázaton dolgozott egyszerre). Átfogó, nagy témák kutatására alig volt lehetőség. A kutatási erőfeszítések gyakorlati megbízások megszerzésére, főleg a természet- és környezetvédelem területére irányultak. (Ezeket már a nyolcvanas években megalapozták a G-10-es programban végzett kutatások.) A figyelem egyre jobban a biodiverzitásra, annak különböző megnyilvánulási formáira, megőrzésére, monitorozására stb. irányul. Az Intézet számára (és lassan a tudománypolitikai vezetés számára is) tudatosul, hogy pótolhatatlan nemzeti természeti értékeink feltárása (térképezése, az adatok leközlése, interpretálása, adatbázisokba rendezése információs rendszerek számára hozzáférhetővé tétele) van olyan fontos, mint egyes generális, a világ bármely pontján egyaránt kutatható problémák kutatása. A nemzeti feladatok teljesítése persze nem zárja ki a világszerte előtérben álló kérdések kutatását. Az egyre szaporodó számú nemzetközi programok, projektek egyenesen igénylik a helyi-regionális biodiverzitás (és a jellemző ökológiai rendszerek és folyamataik) alapos ismeretét. Egy példa erre a Long Term Ecological Research program, amelynek keretében így alakítottunk ki több amerikai intézettel is máig tartó kooperációt.

1997-től megindult az Akadémia konszolidációja, amelynek keretében az ökológia külön fejlesztést kapott az MTA Elnökségétől és a Környezetvédelmi Minisztériumtól. Az új igazgató, Borhidi Attila épületbővítésre és új munkahelyek létesítésére kapott lehetőséget, miközben teljesíti a konszolidáció által előírt létszámcsökkentést is. A költségvetés megszilárdulása mellett az Intézet három éven át az MTA Stratégiai Kutatási Programjának keretében pályázati rendszerben finanszírozza a legfontosabb ökológiai kutatási témákat. A nemzetközi programokba integrálódásunk elmélyülését jelenti, hogy több nemzetközi szervezet (International Long Term Ecological Research Network), a Global Terrestrial Observation System, a Networking On Long term Integrated Monitoring in Terrestrial Systems, a FAO Magyarországon és részben Intézetünkkel közös nemzetközi rendezvényeken ökológiai kutatási hálózati fejlesztési kérdésekről tárgyal.