Contemporaneamente ai lavori di ingrandimento di Palazzo Pitti, iniziati nel 1550 subito dopo l'acquisto da parte dei Medici, nasceva e cresceva anche il parco retrostante l'edificio, scenograficamente disposto lungo il pendio della collina di Boboli (320.000 metri quadri) e accessibile anche dalla piazza. Il nome deriva probabilmente dalla famiglia "Borgoli" o "Borgolini", che possedeva case e terreni in questa zona d'Oltrarno contigua a Santa Felicita. Ma fu dalla famiglia De' Rossi che, nel 1418, Luca di Bonaccorso Pitti acquistò l'area e la fattoria che vi sorgeva.

La fama del Giardino di Boboli nasce comunque con i Medici, che chiamano a progettarlo Niccolò Pericoli, detto il Tribolo, artista che già aveva dato prova delle sue qualità realizzando i giardini delle ville medicee di Castello e della Petraia. Fra il 1550 e il 1558, anno in cui muore, il Tribolo crea in Boboli il suo capolavoro di "architettura verde".

Modello per tutti i giardini reali d'Europa compreso Versailles, il parco viene subito arricchito dalle invenzioni manieriste del Buontalenti (ad esempio la Grotta Grande), dalle fontane e dalle statue di Ammannati, Giambologna e Tacca e infine completato da Giulio e Alfonso Parigi (1631- 1656). I due architetti, padre e figlio, realizzano l'Anfiteatro in pietra, sede privilegiata di celebri spettacoli, il viale detto "Viottolone" e il piazzale con la vasca dell'Isolotto. Gli ultimi inserimenti, come il Kafeehouse (1774-76), il Prato delle Colonne (1776) e la Limonaia (1785), si devono ai Lorena, che nell'Ottocento trasformano poi alcune zone secondo il nuovo gusto romantico del "giardino all'inglese".

Dal 1776, per volere di Pietro Leopoldo, il giardino viene aperto al pubblico. Sulla sommità della collina, vicino al Forte Belvedere, è il Giardino del Cavaliere, luogo appartato e segreto nella cui Palazzina ha sede oggi il Museo delle Porcellane.