Das Arboretum im Muskauer Park gehört zu den malerischsten Abschnitten der Parkanlage, auch wenn es im Zuge der Parkrestaurierung noch auf seine Wiederherstellung wartet. Es stellt eine Weiterentwicklung der Idee des Parks als Synthese von Kunst, Natur und Wissenschaft dar.
Es entstand in den Jahren 1857–1867 dank der Großzügigkeit des Prinzen Friedrich der Niederlande auf Initiative des Parkinspektors Eduard Petzold. Es sollte das kontinentale Gegenstück zum Königlichen Arboretum im Londoner Kew werden. In seiner Blütezeit waren hier knapp 2.900 Pflanzenarten und -sorten versammelt und kultiviert (im Vergleich zu rund 3.500 in Kew).
Es war keine bloße Ansammlung von Pflanzen. Das Arboretum stellte eine durchdachte Komposition dar, bei der die verschiedenen Arten nach Form, Farbe und Wuchsgeschwindigkeit angeordnet wurden. Das eindrucksvolle, eiszeitlich geformte Geländerelief wurde als kompositorisches Gestaltungsmittel für eine Landschaft genutzt, in der die natürliche Vielfalt die Ästhetik des Raumes bereichert. Ähnlich wie in der Landschaftsmalerei bildeten Bäume und Sträucher hier aufeinanderfolgende Sichtebenen und Szenerien, während die Parkwege zu einer Galerie lebendiger Gemälde wurden.
Im Laufe der Zeit machte das Muskauer Arboretum verschiedene Wandlungen durch, bis es schließlich mangels Pflege nahezu vollständig zuwuchs. Dennoch sind hier zahlreiche wertvolle Exemplare erhalten geblieben. Darunter befinden sich stattliche Buchen und Eichen in seltenen Varietäten, Tulpenbäume, Weymouth-Kiefern, Goldregen sowie Hemlocktannen. Ihre Nachkommen sind heute in verschiedenen Teilen des Parks auf beiden Seiten der Lausitzer Neiße zu finden.
Das Arboretum verdeutlicht, dass der Muskauer Park kein statisches Werk ist. Er ist ein lebendiger Organismus, der sich nicht auf die gewohnten vier Dimensionen beschränkt, sondern auch Forschung, Bildung und Erholung miteinander verbindet. Es ist ein künstlerischer Raum, in dem sich Wissenschaft und Kunst gegenseitig durchdringen.