Das Gartenbau-Kino hat viel Geschichte: Namensgeber war die K.u.K. Gartenbau-Gesellschaft. Im ehemaligen Ausstellungssaal der Gesellschaft am Parkring wurde 1919 das Kino eröffnet. Die größte Filmleinwand Wiens sorgte für zahlreiche Premieren, im Jahr 1934 wurde das Gartenbaukino auf rund 500 Plätze erweitert.
Bekannt wurde das Kino durch Filmpremieren und zahlreiche prominente Gäste. Der berühmte Opernsänger Jan Kiepura sorgte 1936 für einen Massenauflauf, als er anlässlich einer Premiere vor dem Kino Arien sang.
Nach dem zweiten Weltkrieg wurde das gesamte Grundstück neu gestaltet. Das Kinogebäude wurde abgerissen und ein Hochhaus gebaut, in dem das Gartenbaukino 1960 wiedereröffnet wurde. Das Fassungsvermögen des Saales erhöhte sich auf 700 Personen, das war damals der größte Kinosaal in Wien. Das Kino blieb damit der Ort für große Filmpremieren.
Die erhöhte Konkurrenz in der Wiener Kinolandschaft sorgte im Jahr 2002 für den Konkurs des Kinobetreibers. Dank der Unterstützung der Stadt Wien erwarb das Filmfestival Viennale das Kino und machte es zu einem zentralen Programmkino des Wiener Cineasten-Festivals.
2008 und 2009 wurden die Oscar-Verleihungen live übertragen. In diesen Jahren waren die österreichischen Filme “Die Fälscher” und “Revanche” nominiert.