Nowy ogród jest zlokalizowany na Cetnerówce, który władze miasta zakupiły w 1911 od spadkobierców rodziny Cetnerów. Początkowo był to obszar 4,5 ha, a następnie dokupiono ok. 12 ha. Jest to teren o zróżnicowanej powierzchni, znajdują się tam zbocza, dolina, podmokłe łąki, staw oraz suchy płaskowyż. Umożliwiło to stworzenie warunków podobnych dla tych, w których występują rośliny bagienne, wodne, łąkowe, stepowe, leśne, równinne, alpejskie i subalpejskie charakterystyczne dla Karpat. Pod koniec XVIII wieku Ignacy Cetner tworząc park posadził tu sosnę amerykańską, buki czerwonolistne, klony i akacje, a przed istniejącym tu wówczas pałacykiem stworzył kwietniki i gazony oraz niewielki staw, były tu też altanki i sztuczne groty. Od 1923 ogrodem botanicznym zajął się prof. Stanisław Kulczyński, który rok później postanowił powiększyć kolekcję nasadzeń. Ogółem pomiędzy 1924 a 1939 przybyło 851 gatunków roślin, a część parkowa została przekomponowana. Podczas II wojny światowej znaczna część ogrodu uległa dewastacji, a zaniedbane rośliny egzotyczne zginęły. W 1944 władze radzieckie nakazały podjęcie prac nad naprawą zniszczeń, a teren ogrodu powiększono o tereny leśne na Pohulance, które przed nacjonalizacją należały do biskupstwa lwowskiego Apostolskiego Kościoła Ormiańskiego i prywatnego właściciela o nazwisku Bogdanowicz.