据统计，该馆的馆藏标本含盖了即将完成的80卷125册的巨著《中国植物志》中所记载的全部中国高等植物中约为80%的苔藓类、90%的蕨类和80%的种子植物；此外，该馆还妥善保存着1万余份模式标本,这些模式标本分别涉及到已经发表的7000余个分类群。就馆藏标本数目和整体规模而言，中国科学院植物植物研究所植物标本馆名列亚洲地区植物标本馆之首；就馆藏种子标本的数目而言，中国科学院植物研究所植物标本馆位居世界第三，在国内外植物分类学研究领域中，特别是在东亚植物的研究领域中具有举足轻重的地位。
中国科学院植物研究所植物标馆的历史悠久。其形成与早期发展的历史与北平静生生物调查所植物部标本馆和北平研究院植物研究所标本馆密切相关。
北平静生生物调查所是在范静生（1876-1927）等的赞助与中华文化教育基金会的支持下于1928年由动物学家秉志和植物学家胡先骕在北平创建的。建所初期由秉志任所长，胡先骕任植物部主任，1932年起,胡先骕任所长。自该所创建之日至1937年抗日战争爆发以前的这段时期，是静生生物调查所迅速发展的时期，在人员、设备、图书资料迅速扩充的同时，标本馆建设得到了很大的发展。1937年北平沦陷之后，静生生物所的生存和发展受到严重危胁，特别是1941年珍珠港事件发生后，该所的所址被日军强占，植物标本馆一度受到破坏，部分标本于战乱中流失。1945年光复以后直至北平解放前这段时间里，由于国家政治动乱，经济潇条，北平静生生物调查所及其标本馆在事实上已濒临倒闭。
北平研究院植物研究所创建于1929年。当时，刚从法国归国的刘慎谔博士在北平大学农学院植物教研室的夏纬英协助下，为该植物研究所的建立作出了主要的贡献。当时，该所的所址设于北平"天然博物院"（即现在的北京动物园内)，内西北角的"来远楼"和其附近的数十间平房内。在该研究所创建初期，通过公开招考，引进孔宪武、王作宾、刘继孟等人，此后林鎔、王宗训、蒋杏墙、郝景盛、王云章、白阴元、郝廷瑞等人先后入所参加工作，积极从事标本采集和标本馆基础建设工作；因而，这一阶段北平研究院植物研究所植物标本馆发展十分迅速。
1934年中一法文化教育基金会与北平研究院合资兴建陆谟克堂,自此北平研究院植物研究所植物标本馆由"天然博物院"西北角搬入陆谟克堂，并进入了一个短暂而相对稳定的发展时期。1936年日军在侵占我东三省之后又逼近冀东，北平岌岌可危。是年，刘慎谔与西北林业专科学校（现西北农学院前身）校长辛树帜商妥，在陕西武功兴办西北植物调查所。此事一经确定，在翌年冬日，北平研究院植物研究所的主要标本、资料和设备等便迁往陕西武功，同时大部分人员也随同前往。1937年抗日战争爆发。在此后的若干年中，因日寇飞机常到武功盘旋轰，日军亦已逼近潼关，由北平研究院植物研究所迁移到西北植物调查所的大部分标本和资料又不得不运往陕西沔县保存，直到抗战胜利后才迁回武功。
1938年北平研究院在战乱之中迁往昆明，1940年在刘慎谔主持下，在昆明正式建立了昆明植物研究所并建立了相应的标本室。1945年日寇投降之后，北平研究院植物研究所重返北平并在原址恢复发展；此间，在战乱期间运往武功的植物标本以及来自昆明植物研究所的大量标本先后分批运回北平研究院植物研究所标本馆。
1948年北平解放前夕，国民党军队为了负隅顽抗，强占了陆谟克堂及远来楼等研究与办公处所，并将有关研究仪器设备洗劫一空。士兵们肆意将植物标本取出并用作座垫、褥垫，用研究资料及书籍充当枕头，在陆谟克堂附近修建炮兵阵地，在大楼内储藏枪支弹药，致使研究设施，植物标本和研究资料蒙受严重损失和破坏。面对这支洗劫文明的队伍，刘慎谔率领植物所全所人员冒着生命危险，将标本、图书资料、仪器设备转移到安全之处保全了植物标本馆，并为迎接北平解放从事了大量准备工作。
1950年，对于中国科学院植物研究所植物标本馆来说，是一个具有特殊纪念意义的一年。在这一年中，北平静生生物调查所植物部与北平研究院植物研究所合并，成立了中国科学院植物分类研究所，与此相应，以上两个单位的植物标本馆也实现了重组，由此产生中国科学院植物分类研究所植物标本馆；标本馆首任馆长钱崇澍（1883-1965），当时馆藏各类植物标本约20万份。后来中科院植物分类研究所几经易名成为而今的中国科学院植物研究所，附属于该所的植物标本馆即有当今的名称——中国科学院植物研究所植物标本馆。
抚今追昔，当我们回顾中国科学院植物研究所植物标本馆的发展历史时，我们怀着崇敬的心情特别缅怀和纪念那些曾经为我国植物分类学事业的发展和中国科学院植物研究所植物标本馆的建立和建设作出重要贡献的前辈，他们是：对我国早期植物分类学研究和植物标本采集工作作出重要贡献的钟观光先生（1868-1940），北京静生生物调查所所长胡先骕先生（1849-1968），北京静生生物调查所标本室主任、庐山植物园创始人秦仁昌先生（1889-1986），昆明植物研究所创始人之一蔡希陶先生（1903-1981），北平研究院植物研究所创始人刘慎谔先生（1897-1975）和夏纬英先生（1895-1987）；此外，还有：唐进（1897-1984,单子叶植物），陈封怀（菊科、报春花科及东北植物），汪发缵（1899-1985,单子叶植物），俞德俊（1908-1986,蔷薇科及云南植物），王启无（云南植物、苔藓类），李良庆（1904-1959,淡水藻类），周宗璜（真菌类），林鎔（1903-1981,龙胆科、菊科及福建植物），孔宪武（1897-1984,东北、华北及西北植物、藜科、蓼科、苋科），郝景盛（1904-4956,忍冬科及树木学），钟补求（1908-1981,桔梗科、玄参科、秦岭植物），匡可任（胡桃科、云南植物），简卓坡（虎耳草科、西南植物地理），王作宾（河北及秦岭植物），王云章（真菌），陈伯川（苔藓），朱彦丞（地衣），王冠儒（禾本科）；关克俭（标本管理、十字花科），夏纬琨（标本管理），刘瑛（标本采集），王宗训（华北植物及标本管理），傅坤俊（秦岭植物研究及标本管理），刘继孟（标本采集），郝廷瑞（标本管理），韩树金（标本管理），徐连旺（标本管理）等等。
七十多年来，经过几代植物学家和技术人员的艰苦努力，已发展为亚洲最大的植物标本馆，当今馆藏腊叶标本愈220万号，其中苔藓标本28万号、蕨类标本15万号和种子植物标本177万号；并妥善保藏了1万余份模式标本。还有8万号种子标本和7万号化石植物标本。几十年来，我馆以其丰富的馆藏量、良好的工作条件和管理水平吸引着众多专家学者，迄今已与39个国家和地区的100余个植物标本馆建立了标本借阅和交换业务，为《中国植物志》等一系列专著的编研、植物学学科的发展和科普教育做出了重要贡献。
标本馆的定位和目标：充分利用现有的人才优势和资源优势，建设成为东亚植物标本的保藏中心和经典分类研究中心，在馆藏标本、研究和管理水平以及硬件建设等方面力争达到国际一流水平。标本馆的发展规划：
1、通过采集和交换（特别是收集我国没有分布的重要类群）等途径，增加标本馆藏量；
2、建立稳定的经典分类研究队伍，培养后备人才，深入开展植物分类学研究；
3、加快标本馆数据库的建设；
4、进一步加强植物学科普教育基地建设。
中国科学院植物研究所植物标本馆能有今天的发展规模和社会影响，是与他们的杰出贡献分不开的。
在正式建馆近半个世纪以来的历史进程中，中国科学院植物研究所植物标本馆获得了长足的发展。如今馆藏标本的数量已是刚建馆时的10倍，在对外交流、馆际植物标本交换、业务往来等方面，该馆与北美、南美、欧洲、亚洲等诸多国家和地区的90家植物标本馆存在业务联系，是有关东亚植物的重要标本来源和信息来源。
如今，随着现代社会向信息化、数字化方向的迈进，中国科学院植物研究所植物标本馆正在加大力度，促进植物标本馆管理的科学化、数字化进程。馆藏植物标本条码化管理和数据库建立的工作同步展开并已初见成效；标本馆计算机信息中心的建立标志着标本管理已在原有传统运作方式基础上发展到了新的高度，馆藏植物标本大型数据库即将上挂国际互联网，预示着这个代表国家形象的大型植物标本馆与国际上一些大型标本馆联手合作、共享植物标本数据资源的新时代正在到来。显而易见，以上系统工程全面完成，将使中国科学院植物研究所植物标本馆的管理水平步入发达国家的先进水平，它将有利于最大限度地发挥该标本馆的东亚植物标本中心、植物标本信息中心和植物分类研究中心三位体的专业职能，使植物标本馆更好地为科学研究和国家经济建设服务。
