Cette ancienne pépinière royale fut construite le long des remparts de la ville, de 1765 à 1835. Stanislas, duc de Lorraine, la céda au roi de France, Louis XV, son gendre. Les arbres de cette pépinière étaient destinés à être plantés le long des routes et, à terme, à la production de bois. La pépinière, constituée de 16 carrés de culture fut agrandie en 1766 et transformée en promenade publique. Elle comptait alors 36 000 ormes, 30 000 frênes, 10 000 tilleuls de Hollande, 7 000 marronniers d’Inde, 4 000 noyers...
En 1835, la pépinière est rachetée par la ville de Nancy qui l’ouvre au public. Le parc subit alors quelques transformations ; une partie des carrés de culture laisse place à des pelouses géométriques entourées de grands arbres.
Par la suite, sont aménagés, un petit parc « à l’anglaise » (1877), une roseraie sur l’emplacement des anciennes serres municipales (1927)...
Depuis lors, le tracé de la Pépinière est pratiquement resté le même bien que ce parc ait bénéficié de multiples transformations. Même si le hêtre n’est pas l’arbre le plus grand du parc, ni le plus abondamment représenté, les sujets que l’on peut y observer sont particulièrement remarquables au niveau de leur développement.