국립수목원의 전신은 1987년 개원한 광릉수목원으로 세조의 능이 있는 광릉숲이 모태다. 광릉숲은 1468년 세조의 능이 조성된 이후 왕릉 숲으로 관리되면서 500여 년간 일반인의 출입이 통제되어 숲생태가 거의 완벽에 가깝게 보존되어 전 세계적으로 온대 북부지역에서 찾아보기 힘든 온대 활엽수 극상림을 이루고 있다. 멸종 위기에 처한 크낙새와 까막딱따구리, 오색딱따구리 등의 희귀 조류를 비롯해 6100여 종의 동식물이 서식하고 있어 우리나라에서 단위 면적당 가장 많은 생물종이 서식하고 있는 산림 생물 다양성의 보고다. 광릉숲의 가치와 중요성을 인정해 유네스코의 '인간과 생물권 (Man and the Biosphere:MAB)'은 2010년 유네스코 생물권 보전지역으로 지정했다.