"Il giardino nasce nel 1859 come orto sperimentale della neonata Società di Orticultura per poter "sperimentare delle colture di piante esotiche, piante da orto pregevoli, pomi i più ricercati". Dotato nel 1881 di una maestosa serra-tepidario alta 14 metri di Giacomo Roster, il giardino è passato nel 1930 al Comune di Firenze che, dopo anni di abbandono, lo ha restaurato e ampliato."

Il giardino è ricavato nell'area delimitata dai caseggiati di via Vittorio Emanuele II, via XX Settembre e via Bolognese Nuova per tre lati e dalla ferrovia a nord. Il disegno irregolare delle aiuole solcate dai viali è disseminato da un'ampia varietà di specie arboree tra cui platani, pini, lecci, eucalipti, etc. Vicino all'ingresso è il tepidario, una imponente struttura in ferro cemento, tra le più ampie realizzate in Italia, alta 14 metri. In questa struttura, costruita da Giacomo Roster per la coltivazione di piante tropicali nel 1880, furono usate per la prima volta elementi prefabbricati. All'interno 24 colonne portanti cave in ghisa, per poter far defluire l'acqua piovana, scandiscono lo spazio che contiene anche due vasche con nicchie e spugne minerali. Lungo la struttura in ferro, con decorazioni moresche realizzate dal fiorentino Francesco Marini, corre a circa sei metri d'altezza un ballatoio. Questo spazio, oltre che per le periodiche mostre di piante, è usato adibito a performance artistiche e teatrali. Più avanti è la Loggetta Bondi in stile neorinascimentale, recentemente restaurata, realizzata nel 1911 su progetto di Giuseppe Castellucci per pubblicizzare i prodotti ceramici della Manifattura di Signa. Le colonne su cui sono impostati gli archi poggiano sulla balaustra che circonda la loggia, in alto nel fregio policromo in terracotta invetriata è una teoria di putti reggi festone. Attraverso un passaggio pedonale oltre la ferrovia si giunge al Giardino degli orti del Parnaso, caratterizzato da una la fontana moderna a forma di drago in stile eclettico che corre accanto alla scala. Dal 2007 una parte del parco è stato destinato al Giardino dei Giusti. All'entrata è un ceppo proveniente da un cimitero di guerra polacco in memoria dei 40.000 italiani morti nei lager nazisti fra 1943 e 1945. Il Giardino è diviso in due parti: in alto si osservano un carrubo, una lagerstroemia in onore di Gino Bartali, un gelso pendulo, cipressi, allori, iris, rose rampicanti e arbustive, il crespino rosso. La parte bassa del giardino ospita una selezione di fiori ed essenze che garantiscono la rotazione di colori, di fragranze e di forme nelle stagioni calde. In un'area chiusa è stato allestito un giardino sonoro dove si può assistere a effetti luminosi e acustici.