대구수목원이 위치한 곳은 예전에 대구시민의 생활쓰레기를 매립하던 곳이다. 특별한 대안 없이 방치되어 오던 이곳을 친환경적인 생태공간으로 활용하겠다는 목표를 설정하고 대구지하철 건설 등 각종 건설공사장에서 발생한 잔토 150만㎥를 활용해서 조성한 수목원이다. 대구수목원은 25만㎡의 규모에 1,837종의 수목유전자원을 보유하고 있다.
대구수목원은 시민들의 자연 탐구 및 식물 학습 공간 이용, 향토 식물자원 보전과 종 다양성 확보 기지 제공, 계절별 다양한 식물전시 이벤트 개최로 자연사랑 의식 고취 및 정서함양, 국제 식물 교류 사업 장려, 어린이여름자연학교·토요자연체험교실·식물교양강좌 등 식물에 관련한 다양한 교육 실시, 시가지 녹화에 필요한 묘목 및 꽃을 자체 생산·공급하여 푸르고 아름다운 도시건설에 기여하는 것 등을 목적으로 설립되었다.
1973년에 공원 녹지사업소 양묘장이 발족되어 1996년에 대구광역시 임업시험장으로 활용되었다. 1997년에 수목원 조성 기본계획을 마련하여 2002년 5월 30일에 수목원을 개장하였다. 2002년 2월에 환경부 자연생태 우수복원 사례로 지정되었으며 2002년 3월에 산림청 공립수목원으로 정식 등록되었다. 2005년 2월 8일에는 자연생태복원 우수사례로 재지정되었다.
대구수목원은 450종 15만 그루의 나무와 1,300종 30만 포기의 초본류가 전시되어 있다. 상설전시물로는 40여 종 300점의 분재, 200여 종 2,000그루의 선인장, 300여 점의 수석과 150종의 식물종자가 전시되어 있다. 또 시민들의 헌수에 의해 조성된 기념식수동산도 꾸며져 있다.
화목원, 야생초화원, 습지원, 약용식물원, 염료식물원, 방향식물원, 괴석원 등 22개 주제원으로 구성되어 있다. 2007년에 개관한 산림문화전시관과 식물관련 전문교육을 위한 교육관도 운영되고 있다.
지역주민들에게 자연과 식물에 대한 생생한 이해를 돕기 위해 방문 10일 전(토·일·월요일 및 공휴일 제외) 사전 인터넷 예약을 한 단체관람객들은 자연해설사의 해설을 들으며 수목원을 견학할 수 있는 프로그램을 진행하고 있다.
일반인들을 위한 식물교양강좌, 가족단위의 체험프로그램인 토요자연체험교실, 초·중등 학생을 위한 어린이 여름 자연학교 및 체험학습실 등 특색 있는 프로그램을 진행하고 있다. 이외에도 관람객들에게 다양한 볼거리 제공을 위해 계절별 행사를 기획·전시하고 있다.
대표적인 행사로 3월의 ‘한국춘란전시회’, 10월의 ‘국화전시회’ 및 ‘야생화전시회’가 있으며 매년 봄 시민들과 함께 푸른 대구를 가꾸기 위해 꽃이 아름다운 나무, 관상가치가 있는 나무, 유실수 등 연간 12만 그루의 묘목을 시민들에게 무료로 분양하고 있다.