Ve středověku se rozvíjela botanika v arabském světě: ke známějším patří například Al-Dinawari či Al-Nabati. V Evropě byl po dobu středověku většinou zájem pouze o léčivé účinky rostlin, které byly zapisovány do tzv. herbářů. Jeden z nejstarších herbářů vlastní naše knihovna. S novověkem přichází do botaniky zcela nové pohledy a metody. Robert Hooke objevil rostlinné buňky v korku, o sto let později Carl von Linné rozdělil rostliny ve svém Systema naturae na 25 tříd.
Rostliny v zemědělství
Již nejméně 20 000 let před naším letopočtem lidé sbírali a pojídali semena divoce rostoucích obilovin. Zhruba 9 500 let př.n.l. bylo v oblasti Levanty kultivováno osm základních neolitických plodin – pšenice dvouzrnka, pšenice jednozrnka, ječmen, hrách, čočka, vikev, cizrna a len.
Rýže zdomácněla v Číně v období mezi 11 500 a 6 200 let př.n.l., následovaly ji mungo, sója a azuki. Cukrová třtina a některé druhy kořenové zeleniny byly kultivovány na Nové Guineji zhruba 7 000 let př.n.l. Čirok byl domestikován v oblasti Sahelu v Africe asi 5 000 let př. n. l. V oblasti jihoamerických And došlo před 8 000 až 5 000 lety př.n.l. k domestikování brambor, spolu s fazolemi a kokou. Banány byly kultivovány a hybridizovány ve stejném období na Papui-Nové Guineji. V Mezoamerice byla divoká teosinte domestikována na kukuřici před rokem 4 000 př.n.l. Bavlna byla domestikována v oblasti Peru nejméně 3 600 let př. n. l. Během středověku, a to jak v islámském světě, tak v Evropě, došlo v zemědělství k přeměnám způsobeným zdokonalenými technikami a šířením plodin, včetně zavádění cukru, rýže, bavlny a ovocných stromů (například pomerančovníku) do Evropy přes Araby ovládaný Pyrenejský poloostrov (Al-Andalus). Kolumbovská výměna po roce 1492 přinesla do Evropy plodiny z Nového světa, jako je kukuřice, brambory, sladké brambory a maniok.
V Evropě se botanika odlišila od zemědělství a medicíny až v renesanci. V českém prostředí na to měl velký vliv lékař Adam Zalužanský ze Zalužan na konci 16. století. Vynález mikroskopu byl převratný objev, který umožnil nahlédnout do anatomie rostlin. Zavlažování, střídání plodin a užívání hnojiv bylo zavedeno brzy po neolitické revoluci a značně se rozvinulo během posledních 200 let, počínaje britskou zemědělskou revolucí. Od počátku 20. století zemědělství ve vyspělých zemích, a do menší míry v rozvojovém světě, zaznamenalo velké zvýšení produktivity nahrazením lidské práce mechanizací a zavedením syntetických hnojiv a pesticidů.
Haberův–Boschův proces umožnil syntézu hnojiv na bázi dusičnanu amonného v průmyslovém měřítku, což výrazně zvýšilo výnosy plodin. Moderní zemědělství přineslo řadu sociálních, politických a environmentálních otázek jako znečišťování vod, biopaliva, geneticky modifikované organismy, cla a zemědělské dotace. V reakci na to se ve 20. století vyvinulo ekologické zemědělství jako alternativa k používání syntetických pesticidů.