История Петровского парка неразрывно связана с историей местности, на которой он расположен. Издавна здесь проходила важная транспортная артерия - дорога на Тверь, связывавшая столицу с Волгой. После основания в 1703 г. второй столицы России - Санкт-Петербурга - эта трасса приобрела особый статус, превратившись в Петербургское шоссе. Земли, находившиеся за границей Москвы, принадлежали ямщикам Тверской-Ямской слободы, являясь их пахотными полями. Они были пустынны - только несколько сел стояло у истоков рек Ходынки и Пресни. Напротив огромного Ходынского поля находилось село Петровское-Зыково, основанное в конце XVII в. Оно принадлежало Высокопетровскому монастырю, основанному по преданию еще при Иване Калите в 1326 г.
В 1498 г. в межевой грамоте появилось первое упоминание монастырского владения с деревнями у Тверской дороги и верховьев речки Ходынки. Границы этого владения простирались от дороги до современной линии Московско-Рижской дороги, к северу они доходили до границ села Всехсвятского, к югу - до выгонных земель Ямского поля. Названия более ранних деревень, находившихся на этих землях, до нас не дошли. Постепенно владения монастыря сокращались.
В 1764 г. земли и крестьяне перешли в государственное владение. В 1800 г. в "Экономических примечаниях" значилось, что в селе десять дворов, пруд с карасями и каменный дом с деревянными службами, принадлежащий Высокопетровскому монастырю. Крестьяне были на оброке, работая в Москве извозчиками, а "женщины упражняются в вязании на продажу бумажных колпаков". К этому времени название села уже было известно благодаря появившемуся рядом с ним одному из выдающихся памятников русского зодчества XVIII в., Петровскому путевому дворцу.
В 1774 г. Россия заключила блестящий Кючук-Кайнарджийский мир, принесший ей выход к Черному морю и протекторат над Крымом. России переходили города Керчь, Еникале, Кинбурн, Кабарда. Кроме того, она получила право строительства военно-морского флота на Черном море, и ее торговые корабли могли беспрепятственно проходить через проливы. Этой славной победе русского оружия и были посвящены гуляния на Ходынском поле или, как его тогда называли, Ходынском лугу.
Императрица Екатерина II осталась довольна гуляниями, заказав после их окончания М.Ф. Казакову "каменную дачу" по Санкт-Петербургской дороге. Архитектор составил проект будущего Петровского подъездного дворца, в котором процитировал многие детали из убранства ходынских увеселительных строений.
Сразу после завершения строительства дворца начала меняться и окружавшая его местность. Со стороны Ходынского поля к дворцу подступали пахотные и выгонные земли казенных крестьян деревни Шелепиха. Со стороны Тверской заставы находилась Маслова пустошь с протекавшей по ней речкой Пресней. Далее тянулись земли ямщиков Тверской-Ямской слободы, а за ними - деревня Зыково. Дачные строения вокруг дворца и территорию Масловой пустоши в соответствии с планом восстановления Москвы решено было выкупить и превратить в парк.
В 1827 г. архитектор А.А. Менелас составил смету и план работ; проведение их было поручено И.Т. Таманскому под наблюдением директора Комиссии от строений сенатора А.А. Башилова. В парке были вырыты пруд и специальная канава для подачи воды из "бутырского болота", возведены две плотины, высажены первые деревья (дубы, лиственницы, клены, липы). У пруда сделали мостики, к которым подвели пешеходные дорожки. Для инвалидов Отечественной войны 1812 г. построили специальные павильоны в готическом стиле. Стараниями Башилова была проложена дорога к Камер-Коллежскому валу, отремонтировано Петербургское шоссе.
В 1836 г. началась активная раздача земель вокруг дворца под дачные участки. Правила для покупающих дачи предусматривали постройку домиков "хорошей архитектуры" с фасадом в сторону шоссе. Разрешалось строить и двухэтажные особняки, но с обязательным утверждением их фасадов в Комиссии от строений. На землях парка разрешалось открывать кофейные домики и овощные лавки; строительство трактиров и постоялых дворов запрещалось.
Постепенно парк начал играть заметную роль в культурной жизни города. Здесь появились увеселительные заведения для отдыхающей публики. В 1845 г. в парке построили масленичные балаганы.
Среди москвичей стало модным приобретать дачи в Петровском парке. Мемуаристка пишет: "Когда после первой холеры в 1832 и 1833 годах стали разводить парк в том виде, как он теперь, там были дачи Настасьи Николаевны Хитровой, у княгини Натальи Сергеевны Трубецкой. Стали раздавать от казны земли, кто желал, и по пяти тысяч рублей на отстройку. Тогда сестра Анна Николаевна Неклюдова взяла себе участок на самом шоссе, Озеров Семен Николаевич, Иван Александрович Нарышкин и очень многие; и сделалось модным иметь дачу в Петровском".
В двадцатом веке парк неустанно обрезали и расчленяли, довольно большой «кусок» его ушел под стадион «Динамо». Большая часть сохранившегося располагается позади дворца и слева от стадиона. Это большой участок, разрезанный дорогами на несколько обособленных островов, густо поросших деревьями и кустарником.
В былое время к посадкам явно относились, как к искусству - Петровский парк, как и Ботанический сад РАН, имитирует различные природные зоны. Есть участки очень плотной посадки, из-за густой тени под ними не растет не только подлесок, но даже и трава. А есть лужайки с клумбами и лавочками и просто редкие могучие деревья посреди поляны.