Najstarsze rosnące jeszcze drzewa w Arboretum pochodzą z pierwszej połowy XIX w.
Powstałe na bazie przyzamkowego parku i ogrodów Arboretum Kórnickie stanowi jeden z najbogatszych i najstarszych zbiorów drzew i krzewów w Polsce i Europie. Należy docenić jego walory krajobrazowe, ale także znaczenie naukowe i prowadzone na jego terenie badania. Zgromadzono tu około 3500 gatunków i odmian roślin. Na tę liczbę składa się z bogata kolekcja drzew i krzewów pochodzących z umiarkowanej strefy półkuli północnej, ale także liczni reprezentacji flory wschodniej Azji (Japonia, Korea, Chiny) i Ameryki Północnej. Rosną tu także drzewa i krzewy z górskich obszarów Azji Środkowej i Kaukazu.
Arboretum tworzą między innymi: brzozy (Betula), suchodrzewy (Lonicera), topole (Populus), bzy-lilaki (Syringa), tawuły (Spiraea) oraz drzewa i krzewy iglaste (jodły, świerki, sosny, cisy, żywotniki, jałowce i inne). Poza drzewami występują też licznie krzewy ozdobne (forsycje, jabłonie, wiśnie, różaneczniki, żylistki, krzewuszki, magnolie, jaśminowce i inne). Arboretum Kórnickie jest częścią Instytutu Dendrologii Polskiej Akademii Nauk.
Przyzamkowy park jest miejscem często odwiedzanym przez turystów i mieszkańców Kórnik. Odbywają się tu coroczne Dni Magnolii, Azalii, Różaneczników i Bzów, spacery z przewodnikiem pod hasłem „Zwiastuny wiosny” i „Barwy jesieni”, a także koncerty i wystawy plenerowe. W Arboretum prowadzone są zielone lekcje i warsztaty w terenie. Wyznaczono tu też ścieżkę dydaktyczną „Drzewa świata” oraz trasy gier i zabaw plenerowych.
Drzewa i krzewy zgromadzone w kolekcji Arboretum Kórnickiego są obiektem wielokierunkowych badań prowadzonych przez Instytut Dendrologii. W pierwszym rzędzie są to prace z zakresu systematyki, aklimatyzacji, fizjologii i genetyki. Wyniki tych prac są wykorzystywane w leśnictwie, ogrodnictwie (zadrzewianie miast i osiedli) oraz służą w coraz większym zakresie ochronie środowiska i idei zadrzewiania kraju. Arboretum Kórnickie spełnia ważną rolę w procesie introdukcji drzew i krzewów. Jest placówką, w której nowe lub mało znane gatunki i odmiany przechodzą pierwszy okres adaptacji w odmiennych dla nich warunkach klimatycznych. Na podstawie pierwszych obserwacji roślin w Arboretum można polecać je do uprawy w Polsce i określić wymagania oraz przydatność gospodarczą. W Arboretum Kórnickim rosną wspaniałe okazy rzadkich drzew i krzewów oraz liczne stare drzewa krajowe. Do najwspanialszych należą potężne buki, lipy, dęby, świerki, jodły, topole i wiązy. Za najstarsze uznać należy stare lipy w głównej alei biegnącej od zamku w kierunku południowym. Liczą one około 300 lat. Wiek potężnego buka przy fosie otaczającej zamek szacuje się na 250 lat. Interesującym przykładem alei parkowej jest droga gęsto obsadzona lipami we wschodniej części Arboretum. Została założona około 1890 r. i zwana jest Aleją Generałowej Zamoyskiej.
Na szczególną uwagę zasługują także wspaniałe okazy obcych drzew posadzone w czasach Tytusa i Jana Działyńskich, a więc liczące 120-150 lat. Są to przede wszystkim czarne orzechy (Juglans nigra) w pobliżu zamku, miłorzęby (Ginkgo biloba) i kłęki kanadyjskie (Gymnocladus dioicus) – przy bramie wejściowej do zamku, cypryśniki błotne (Taxodium distichum) na łąkach w centralnej części arboretum, magnolie drzewiaste (Magnolia acuminata), liczne platany (Platanus acerifotia), przeorzechy (Carya laciniosa, C. cordiformis, C. ovata), jodły greckie (Abies cephalonica) i inne.
Istnieniu przyzamkowych ogrodów w Kórniku dowodzą dokumenty z czasów założycieli miasta – rodu Górków, którzy zatrudniali w swoich włościach ogrodników. Władająca dobrami kórnickimi w drugiej połowie wieku XVIII Teofila z Działyńskich Szołdrska-Potulicka urządziła przy zamku park w stylu francuskim ze strzyżonymi żywopłotami, kamiennymi figurami zwierząt, stawami i wodotryskami. Hrabia Tytus Działyński, wzorując się na podobnych obiektach jakie widział podczas swoich podróży po Europie, w latach 1826-1860 zmienił znacznie otoczenie zamku. Rozpoczął gromadzenie kolekcji drzew i krzewów, które komponował w stylu krajobrazowym (zwanym też angielskim) charakteryzującym się swobodnym układem grup drzew, rozległymi przestrzeniami łąk i dalekimi perspektywami. Dzieło zapoczątkowane przez hrabiego Tytusa kontynuował jego syn Jan Kant Działyński, który sprowadzał do Kórnika nasiona i sadzonki drzew i krzewów, najczęściej nie znanych wówczas w Polsce, ze szkółek i zakładów ogrodniczych Anglii, Francji, Holandii i Niemiec. Były to wtedy bez wątpienia najbogatsze, liczące 1500 gatunków zbiory dendrologiczne na ziemiach polskich i jedne z największych w Europie. Działyńscy planowali utworzenie w Kórniku wyższej szkoły leśnej i ogrodniczej. Ich spadkobierca Władysław Zamoyski wraz z matką Jadwigą Zamoyską przekazali dobra kórnickie, w tym park, Narodowi Polskiemu, tworząc Fundację Zakłady Kórnickie. Kolekcja dendrologiczna miała służyć według woli fundatora badaniom naukowym dla leśnictwa i ogrodnictwa. Od 1926 r. „Ogrodami Kórnickimi”, bo tak wówczas nazywano park, szkółki i sady, kierował Antoni Wróblewski, wybitny dendrolog, ogrodnik i botanik. Odbudował on w krótkim czasie zaniedbany park i zgromadził kolekcję drzew i krzewów, która przed II wojną światową liczyła 3000 gatunków i odmian. Wprowadził pełną dokumentację kolekcji dendrologicznej i pomologicznej tak, że mogły być one wykorzystane do badań naukowych. Powiększone zostały szkółki kórnickie, które znane były z produkcji szerokiego asortymentu rzadkich drzew i krzewów. Poprzez szkółki rozpowszechniono w kraju nowe lub mało znane drzewa i krzewy. Między innymi wprowadzone zostały do uprawy w Polsce takie gatunki jak: jodła koreańska (Abies koreana), żywotnik zachodni odm. złocista (Thuja occidentalis 'Aurescens’), jodła Veitcha (Abies veitchii), kolkwicja chińska (Kolkwitzia amabilis), jabłonie purpurowe (Malus purpurea) i wiele innych. Już w okresie międzywojennym A. Wróblewski usilnie zabiegał o zorganizowanie w Kórniku zakładu naukowego, który zajmowałby się badaniem drzew i krzewów. Starania nie przyniosły jednak większych rezultatów ze względu na brak funduszów. Mimo to powstał projekt organizacji Zakładu Badania Drzew i Lasu, który doczekał się pełnej realizacji w okresie powojennym. W 1952 r. ówczesny Zakład Dendrologii i Pomologii został przejęty przez Polską Akademię Nauk. Arboretum Kórnickie jako integralna część tego Zakładu i ważna baza badań naukowych weszło w okres nowego i dynamicznego rozwoju. Powiększona została powierzchnia Arboretum, która wynosi obecnie 50 ha. Powiększone zostały kolekcje niektórych rodzajów, głównie krzewów ozdobnych (różaneczniki, wrzosy i wrzośce, jabłonie, bzy-lilaki, karłowate odmiany świerków) i drzew szybko rosnących (topole i wierzby). Założona została nowa kolekcja dendrologiczna na terenie lasu doświadczalnego Zwierzyniec (na przeciwległym brzegu Jeziora Kórnickiego). Umieszczono tu kolekcję niektórych drzew iglastych (jodły) oraz krzewów z rodziny wrzosowatych (różaneczniki). Kolekcję krzewów ozdobnych ze względu na brak miejsca w starym Arboretum przeniesiono poza jego granice na tereny doświadczalne. Tutaj więc znalazła się powiększona kolekcja jabłoni ozdobnych, bzów-lilaków, forsycji, tawuł i innych rodzajów.