Baumschulenweg ist erst seit 1945 ein eigener Ortsteil. Er wurde aus dem südlichen Teil  Treptows gebildet und ist dadurch auch Teil der Geschichte Treptows.

Das Gebiet, auf dem das heutige Baumschulenweg liegt, gehörte einst zum Stadtforst „Köllnische Heide“. Die Köllnische Heide war im Besitz Berlins, lag aber im Landkreis Teltow. Im Interesse einer günstigeren Haushaltsbilanz hatten die Kommunalbehörden 1823 die Abholzung der Köllnischen Heide beschlossen, um das urbar gemachte Land kommerziell zu verwerten. Bis auf einige wenige Morgen beim heutigen Schlesischen Busch und dem heutigen Gasthaus Zenner wurde die Köllnische Heide in den Jahren 1829 bis 1840 fast komplett gerodet.

Nachdem Treptow 1841 zum Gutsbezirk erklärt wurde und im Januar 1852 die Aufteilung des Gebietes in Parzellen und die Abfindung der Rixdorfer Gemeinde, der Treptower Kolonisten, Zeitpächter und anderer Grundbesitzer beendet war, konnte der Ausbau des Gebietes beginnen. Die durch die Rodung entbehrlich gewordene Försterei an der Kanner Chaussee (heute Rixdorfer Straße) kam in den Besitz des Herrn Müßig und wurde zum Gut Marienthal umgewandelt. Zeitweise gehörte das Gut zu Rixdorf. Bis zur Gründung der Landgemeinde Treptow am 22. Januar 1876 war das Gut Marienthal die einzige Ansiedlung auf dem Gebiet des heutigen Ortsteils Baumschulenweg. Am 1. Januar 2001 wurden auf Grund der Verwaltungsreform in Berlin die Bezirke Treptow und Köpenick zum neuen Großbezirk Treptow-Köpenick vereinigt. Seitdem liegt Baumschulenweg im neuen Bezirk Treptow-Köpenick.