한밭수목원은 정부대전청사와 과학공원의 녹지축이 연결된 도심형 수목원으로 둔산대공원 내에 위치하고 있다. 수목원의 규모는 39만㎡이며, 목본류 1,083종, 초본류 1,087종 등 총 2,170종의 식물종이 전시되고 있다. 이중 1,504종에 달하는 수목유전자원을 보유하고 있다.
한밭수목원은 다양한 식물유전자원 확보하고, 도심 속의 인공수목원을 자연과 조화를 이루도록 조성하며, 청소년을 위한 자연체험의 장 및 시민을 위한 휴식공간 제공을 목적으로 조성되었다.
1991년 1월 12일에 대전직할시 양묘관리사업소가 신설된 후, 1996년 2월 28일에 대전광역시 녹지사업소로 개편되었다. 2004년 1월 1일에 대전광역시 수목원 관리사업소가 신설된 후 2005년 4월 28일에 한밭수목원 서원을 개원하였다.
2008년 1월 1일에 대전광역시 한밭수목원으로 명칭을 변경한 후, 2009년 5월 9일에 한밭수목원으로 정식 개원하였다. 2011년 10월 29일에 맹그로브를 주제로 한 열대식물원을 개원하며 산림청으로부터 공립수목원으로 지정되었다.
한밭수목원은 서원·동원·열대식물원으로 구분되어 있다. 오감만족 체험장인 감각정원·아름다운 연못이 있는 습지원·야생화원 등 15개의 공원과 목련원·약용식물원·암석원·유실수원 등 19개의 테마정원으로 구성되어 있다.
열대식물원은 4개 주제원으로 구성되며, 리조포라속(屬) 식물 등 198종 9,300여 본의 열대식물과 아열대식물들을 보유하고 있다. 한밭수목원은 대표적인 인공수목원으로 생태 숲과 수목원 개념을 접목하여 생태계 복원에 중점을 둔 특징이 있다.