เมื่อเริ่มจัดตั้งองค์การสวนพฤกษศาสตร์ ในปี พ.ศ. 2536 ได้มีการวางรากฐานให้เป็นสวนพฤกษศาสตร์ระดับสากลและมีความเป็นเลิศในภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ โดยมีผู้เชี่ยวชาญทางด้านพฤกษศาสตร์ระดับโลก เช่น ศาสตราจารย์ ดร. ไค ลาเซน (Kai Larsen) จากประเทศเดนมาร์ก , ศาสตราจารย์ ดร. กินเลียน ที แพลน จากประเทศอังกฤษ , ศาสตราจารย์ ดร. โกยาม่า ประเทศญี่ปุ่น และ , ศาสตราจารย์ ดร. ไมเคิล แบริก ประเทศสหรัฐอเมริกา ได้มาตรวจเยี่ยมพื้นที่ และให้คำแนะนำ พร้อมด้วยศาสตราจารย์ ดร. สง่า สรรพศรี ประธานกรรมการบริหาร และ ดร. วีระชัย ณ นคร ผู้อำนวยการองค์การสวนพฤกษศาสตร์

          ในการนี้ได้วางแผนให้สวนพฤกษศาสตร์มีองค์ประกอบที่สมบูรณ์เพื่อความเป็นเลิศทางวิชาการด้านพืช อาทิ ห้องสมุดทางพฤกษศาสตร์ ศูนย์ข้อมูลพืช พิพิธภัณฑ์ธรรมชาติ ศูนย์วิจัยและขยายพันธุ์พืช โดยมีนักวิชาการด้านพฤกษศาสตร์ปฏิบัติงานประจำและคอยให้คำแนะนำ

          ในปี พ.ศ. 2537 สวนพฤกษศาสตร์ได้มีการจัดตั้งอาคารหอพรรณไม้ขึ้น เพื่อให้มีองค์ประกอบที่สำคัญอย่างครบถ้วนสมบูรณ์ โดยหนังสือทางพฤกษศาสตร์ชุดแรก ได้รับความอนุเคราะห์จาก ดร.วีระชัย ณ นคร และหนังสือชุดที่ 2 ได้รับความอนุเคราะห์จาก ดร. สง่า สรรพศรี และเมื่ออาคารหอพรรณไม้เสร็จสมบูรณ์ก็ได้มีห้องสมุดทางพฤกษศาสตร์เพื่อเป็นเกียรติแก่ ดร. สง่า สรรพศรี ผู้ก่อตั้งองค์การสวนพฤกษศาสตร์ จึงขออนุญาตใช้ชื่อของท่านเป็นชื่อห้องสมุดตั้งแต่บัดนั้นเป็นต้นมา โดยให้มีบรรณารักษ์ประจำ เพื่อดำเนินการจัดการลงทะเบียนจัดหมวดหมู่ และให้บริการยืม-คืนอย่างเป็นระบบ

          ปัจจุบัน ห้องสมุดสง่า สรรพศรี ได้รวบรวมหนังสือ วารสาร และสิ่งพิมพ์ทางพฤกษศาสตร์ และสาขาอื่นที่เกี่ยวข้อง ทั้งภาษาไทยและภาษาต่างประเทศ อาทิ Flora, Journal of Botany จากนานาประเทศ โดยนำมาจัดหมวดหมู่ด้วยระบบหอสมุดรัฐสภาอเมริกัน (LC) จนปัจจุบันมีผู้มาใช้บริการจำนวนมาก จัดเป็นห้องสมุดหลักทางภาคเหนือของประเทศไทย