中國科學院武漢植物園植物標本館始建于1956年。建立之初，標本館僅為一間標本室。1972年初，湖北省政府拔出專項經費支持武漢植物園建設獨立的標本館大樓，標本館大樓于1972年12月正式建成并投入使用。2001年4月，在國家財政部專項經費的支持下，標本館得到擴建，擴建工程于同年10月竣工。2020年6月至9月，標本館進行重新裝修。標本館共有建筑面積1800平方米，建有主標本室、專項標本室、非洲植物標本室和副號標本室等。本標本館在國際植物標本館系統中的通用代碼為HIB（為Hubei Institute of Botany的縮寫），在有些文獻中有時也被寫為WUIB（為Wuhan Institute of Botany的縮寫）。
武漢植物園植物標本館主要收藏了華中地區和非洲植物標本，館藏植物標本數量超過31萬份，為湖北省內館藏量最大的植物標本館。收藏國內蕨類植物標本7900多份，國內裸子植物標本2700多份，國內被子植物標本26.6萬多份，非洲維管植物標本近4萬份。其中模式標本數量超過800份。此外本館還收藏有少量的苔蘚植物標本和植物化石標本。
依托標本館，武漢植物園科研人員對山毛櫸科、豆科、葫蘆科、獼猴桃科、景天科、鳳仙花科、蘭科以及水生植物類群開展了系統分類學研究，還對華中地區維管植物區系地理學、中國特有植物三大分布中心之一的川東-鄂西中國特有屬分布中心的保育遺傳學和系統進化植物學進行了研究。“九五”期間已經承擔國家自然科學基金和院生物分類和區系特別支持項目和三峽建設委員會科研項目數個，發表專著2本、學術論文60余篇。“十五”期間承擔國家973研究項目、國家自然科學基金項目、三峽建設委員會科研項目和中國科學院方向性研究項目，出版專著5本、發表學術論文80余篇。神農架植物考察研究曾獲得1989年度中國科學院自然科學三等獎；湖北植物區系研究和湖北植物志編研曾獲得2005年度湖北省自然科學二等獎。
本館已經為三峽工程對環境的影響研究項目提供了翔實的三峽庫區植被類型和植物區系資料；為宜昌大老嶺國家森林公園的建設提供了有關該區域植被類型和植物區系狀況資料。
武漢植物園植物標本館擁有最豐富的神農架地區和三峽庫區的植物標本，其中館藏的神農架標本超過2.6萬份。豐富的館藏將為三峽工程和南水北調中線工程的建設和生態安全，為華中地區（重點在川東-鄂西地區）的稀有瀕危和特有植物的保育遺傳學研究，為植物學科學知識的普及工作做出持續的貢獻。
本館與國內外主要植物標本館建立了標本交換和標本借閱關系，并接待美國哈佛大學、俄亥俄州立大學、密蘇里植物園、英國皇家植物園邱園、日本東京大學等大學和科研機構的植物學家來本館查閱標本。同時，本館的科研人員也分別赴美國哈佛大學、俄亥俄州立大學、佛羅里達大學、密蘇里植物園、英國皇家植物園邱園、日本東京大學等單位開展植物分類學研究工作。
標本館現有工作人員介紹
館長：胡光萬； 管理和標本制作員：王玲；標本圖像采集員：康強勝；數據與網站管理員：楊筑筑；標本制作員：李艷、胡甲懷。
植物分類研究及標本鑒定人員：王青鋒、胡光萬、張彩飛、田徑、周亞東、廖廓、江明喜、楊筑筑、黃漢東、李曉東、李新偉、徐文斌。
標本館大門，拍攝于1999年7月12日
