1980 yılında Türkiye Erozyonla Mücadele, Ağaçlandırma ve Doğal Varlıkları Koruma (TEMA) Vakfı kurucusu Hayrettin Karaca tarafından 13,5 hektar arazi üzerinde kuruldu. Türkiye’deki ilk özel arboretum vasfını taşıyan Karaca Arboretum’a, Hayrettin Karaca tarafından 2004 yılında vakıf statüsü kazandırıldı. Yalova-Termal istikameti üzerinde, şehir merkezine beş kilometre mesafede bulunmaktadır. Arboretum arazisi, Hayrettin Karaca’nın babası Hacı Halil Karaca tarafından 1948 yılında kavaklık yapılmak amacıyla satın alındı. Satın alınmadan önce yerinde tespit yapılmadığı için arazinin bataklık olduğu sonradan anlaşıldı. Dikime elverişli duruma dönüştürülmesi maksadıyla askıya alınan arazi zamanla ıslah edildi. Islah edilen arazi arkadaş ve çevredekilerin tavsiyesi üzerine kavaklık yerine meyve bahçesine dönüştürüldü ve öncelikle şeftali ve elma fidanları dikildi. Hacı Halil Karaca’nın vefatından sonra varisleri miras olarak kalan araziyi kendi aralarında paylaştılar. Hayrettin Karaca’ya bu paylaşımdan 65 dönüm arazi kaldı. Babasının başlatmış olduğu meyvecilik faaliyetlerine devam eden Karaca, 1978 yılında arazi içerisinde ev yapımına başladı. 1980 yılında tamamlanan evin çevresi Karaca’nın doğaya olan aşkını yansıtan nadide bir bahçe halini alarak bitki ve ağaçlarla bezenmeye başladı. Hayrettin Karaca yurtdışında katıldığı park, arboretum ve botanik bahçe gezilerinden de etkilenerek dünyanın birçok noktasından getirdiği nadide bitki türleriyle Türkiye’nin ilk özel Arboretum’nu oluşturdu. Arboretum içerisinde iris bahçeleri, kaya bahçeleri, gül bahçeleri, bitki bahçeleri, minyatür bitkiler olmak üzere Asya, Afrika, Avrupa, Avustralya, Amerika kıtaları ve Yeni Zelanda’dan bitki örnekleriyle birlikte Türkiye’nin endemik bitki örnekleri de mevcuttur. Yaklaşık olarak 7.000 civarında çeşitli bitki türü, alttür, varyete ve kültür formunu barındırmaktadır. Dikkate değer koleksiyonları Prunus, Acer, Malas, Betula, Magnolia, Quercus, Agabeyes, Pinus, Picea cinslerine ait önemli birçok tür ve kültür formlarıdır.

Karaca Arboretum 27. 06. 2004 tarihinde Uluslararası Dendroloji (Ağaç Bilimi) Cemiyeti tarafından değerli bir ödüle layık görüldü. Bu ödül şimdiye kadar dünyada 14 Arboretum ya da koleksiyon bahçesine verildi. Karaca Arboretum da bu ödüle layık görülen 15. Arboretum oldu. Karaca Arboretum’un faaliyetleri arasında; Türkiye’nin çeşitli yerlerinde bulunan ve yapımı devam eden botanik bahçe ve arboretumlara bitki materyali sağlamak, yurtdışındaki arboretum ve botanik bahçeleri ile tohum değişimi yaparak bitki koleksiyonunu genişletmeye devam etmek ve toplumun doğaya ve bitkilere olan ilgisinin arttırmak gibi önemli faaliyetleri bulunmaktadır.