Il primo tentativo di creazione di un orto botanico a Cagliari risale all'impianto realizzato tra il 1752 ed il 1769 in un quartiere ad est del capoluogo sardo, Su Campu de Su Rei (in italiano il "campo del Re") nell'attuale quartiere Villanova, in un luogo che successivamente aveva mantenuto a lungo la denominazione di “Sa Butanica” (la botanica).

Oggi l'orto, che si organizza fondamentalmente su una superficie di 5 ha, presenta specie arboree e arbustive tipiche delle fasce vegetazionali della Sardegna e mediterranea, compresi superbi esemplari di Ceratonia siliqua, Pinus halepensis, Olea europea, Rhamnus alaternus, Pistacia lentiscus, Quercus ilex, Arbutus unedo, Erica scoparia, Quercus coccifera, Juniperus spp., Buxus balearica e Buxus sempervirens, giganteschi Ficus magnolioides, un palmeto con numerose specie di differenti generi, bellissimi esemplari di cipressi e di Sterculie, una collezione di circa 1.000 piante succulente, aree rocciose popolate da Agave, Yucca, Aloe, Cereus, Euphorbia, Opuntia, Dracaena draco, mentre nelle varie vasche trovano posto esemplari di Nymphaea, Nelumbo e di papiri.

All'interno dell'Orto si trovano vestigia del periodo preromano e romano, fra queste: il pozzo romano, detto libarium, dove si abbeveravano gli attori che si esibivano nel vicino anfiteatro; la grotta Gennari, un Calidarium; una cisterna romana ed un tratto dell'acquedotto romano che, da Villamassargia, portava l'acqua in città. L'orto è stato recentemente risitemato.