En 1871, après l’annexion de l’Alsace et de la Moselle, les autorités germaniques décident la construction à Strasbourg d’une Université nouvelle et moderne : la Kaiser-Wilhelms-Universität qui se veut être la vitrine scientifique, culturelle et pédagogique de l’Empire. Le projet aspire à rassembler en un même lieu toutes les disciplines.

À la fin du XIXe siècle l’enseignement de la botanique au sein de la nouvelle Université est extrêmement développé. De nombreuses plantes, diversifiées de par leur aspect, leur cycle de vie ou  leur origine géographique sont nécessaires aux cours magistraux dispensés. Des serres sont donc édifiées pour abriter et cultiver un grand nombre de végétaux exotiques au sein du Jardin botanique.

Les serres monumentales sont situées le long de la rue Goethe. L’immense structure vitrée fait face au sud alors que la partie arrière, construite en pierre, est réservée aux locaux techniques et à l’usage des jardiniers. Les grandes serres sont segmentées en trois compartiments. La coupole centrale, haute de 25 mètres, abrite la serre à palmiers (Palmenhaus). Les deux serres situées à l’est et à l’ouest rassemblent les végétaux selon leur origine géographique.

En 1881, à l’époque de leur construction, les grandes serres dessinées par l’architecte allemand Hermann Eggert, jouissent des plus précieuses avancées techniques du moment : le chauffage se fait à l’aide d’une circulation d’eau chaude qui est produite sous les structures latérales. En outre, un ingénieux circuit d’engrenages permet de relever rapidement l’ensemble des claies de bois qui occultent les toitures en cas de soleil trop ardent.

En contrebas des grandes serres sont regroupées des petites structures vitrées associant serres longues rectangulaires et serres polygonales. Ces constructions renferment des collections particulières et thématiques : fougères, plantes utiles tropicales, orchidées, plantes grasses et Cycadacées. Au sud de ce complexe, se dresse une serre à douze côtés appelée Victoriahaus. Véritable puits de lumière, dotée d’un bassin central de sept mètres de diamètre, cette serre rotonde est dédiée à la culture du nénuphar géant d’Amazonie et de quelques autres plantes aquatiques tropicales.

En août 1958, un violent orage de grêle s’abat sur la ville et détruit, en quelques minutes, la quasi-totalité du vitrage des grandes serres.

À cette époque, l’avènement de nouvelles disciplines comme la génétique, la biologie cellulaire et l’écologie modifie profondément l’approche de la botanique. Dans ce contexte, le maintien de collections végétales d’importance n’est plus jugé nécessaire et les grandes serres sont malheureusement détruites en 1963, faute d’intérêt. À leur emplacement est bâti le nouvel Institut de Botanique et les locaux actuels du Jardin botanique qui seront achevés en 1967. Seule la serre Victoria (ou serre de Bary) échappera à la destruction.