Les toitures végétalisées ont une histoire ancienne, remontant aux toits jardins antiques en Europe méditerranéenne et aux toits de gazon traditionnels des régions scandinaves en Europe du Nord. Les toits de gazon étaient construits en utilisant de l'écorce de bouleau ou de la paille, recouverts ensuite de motte, dans le but d'améliorer l'isolation et d'assurer l'imperméabilisation des habitations, notamment des cottages. Jusqu'entre 1800 et 1850, cette technique était couramment utilisée, même en milieu urbain, mais a progressivement disparu malgré ses avantages. L'architecte moderne Le Corbusier a été l'un des premiers à préconiser les toitures végétales. En 1926, dans son manifeste "Cinq points de l'architecture moderne", il a souligné que les toits jardins étaient essentiels pour les villes, contribuant au rétablissement de toute la zone de développement. Il a affirmé que les toits jardins amélioraient la gestion de l'eau de pluie, parmi de nombreux autres avantages, maintenant appelés services écosystémiques fournis par les toitures végétales.
Aujourd'hui, alors que la majorité de la population mondiale vit en milieu urbain, on estime que ce chiffre atteindra 70% d'ici 2050. Bien que les zones urbaines ne représentent que 2% de la surface terrestre, elles consomment déjà 75% des ressources naturelles mondiales, entraînant un épuisement des ressources, une perte de biodiversité, une pollution et un changement climatique. Les zones urbaines sont souvent plus chaudes que les zones rurales avoisinantes en raison de surfaces sombres, dures et imperméables, phénomène connu sous le nom d'effet d'îlot de chaleur urbain, et elles sont sujettes à des risques d'inondation après des tempêtes intenses. Les zones urbaines sont également fréquemment confrontées à des niveaux élevés de pollution et de bruit, dans le sol et dans l'air.