Pierwotnie geometryczny ogród francuski założony w latach 1724–1748 dla króla Augusta II Mocnego  jako ogród pałacu Saskiego. 27 maja 1727 został udostępniony przez króla mieszkańcom Warszawy. Był to pierwszy park publiczny w mieście. Dla użytku dworu królewskiego pozostawiono tylko dwa niewielkie ogródki w części przylegającej do pałacu Saskiego.

Ogród szybko zyskał dużą popularność stając się ulubionym miejscem wypoczynku i rozrywki mieszkańców miasta. Mógł korzystać z niego każdy, kto był porządnie ubrany. 

W 1748 August III Sas wzniósł tam Opernhaus, pierwszy na terenie Polski zbudowany specjalnie w tym celu wolno stojący budynek teatralny. W ogrodzie od XVIII wieku odbywały się występy orkiestry janczarskiej istniejącej na dworze króla Augusta II, która dawała tzw. Koncerty Promenadowe.

 W czasie insurekcji kościuszkowskiej (1794) został zdewastowany, a w latach 1816–1827 przekomponowany na krajobrazowy ogród angielski. 

W 1847 u wylotu ulicy Królewskiej wybudowano Instytut Wód Mineralnych. Pijalnia wód utrwaliła rolę Ogrodu Saskiego jako salonu Warszawy. 16 czerwca 1855 uruchomiono pierwszy warszawski wodociąg miejski, prowadzący wodę z Wisły. Wzniesiony w Ogrodzie Saskim wodozbiór, o kształcie wzorowanym na rzymskiej świątyni Westy w Tivoli pod Rzymem, pełnił funkcję wieży ciśnień. Wodę ze zbiornika rozprowadzano do 16 zdrojów oraz 4 fontann w różnych częściach miasta, z najbardziej efektowną w samym Ogrodzie Saskim, zachowaną do dziś.

W czerwcu 1862 oficer armii rosyjskiej Andrij Potebnia dokonał w Ogrodzie Saskim nieudanego zamachu na namiestnika Królestwa Polskiego Aleksandra Lüdersa.

W XIX wieku zamieniony został w park w stylu angielskim. Do ogrodzonego obiektu nie były wpuszczane osoby niechlujnie ubrane lub nietrzeźwe, Żydzi w tradycyjnych strojach, a także dzieci do lat 14 bez opieki.

Przy każdej bramie ogrodu stał policjant. W 1870 roku zbudowano tam drewniany budynek Teatru Letniego. Pomiędzy 31 marca a 2 kwietnia 1902 roku pierwsza polska wytwórnia filmowa Towarzystwo Udziałowe Pleograf  organizowała w budynku teatru pionierskie pokazy polskich filmów dokumentujących życie codzienne w Warszawie. 

W 1899 Warszawskie Towarzystwo Higieniczne otworzyło w Ogrodzie Saskim jeden z pierwszych w mieście placów zabaw dla dzieci.

Podczas obrony Warszawy we wrześniu 1939 spłonął trafiony bombą budynek Teatr Letniego.
4 maja 1942 park został zamknięty dla ludności polskiej.

Częściowo zniszczony w czasie powstania warszawskiego, został odtworzony po wojnie.
Drzewostan częściowo przetrwał wojnę, jednak wiele cennych starych drzew zostało uszkodzonych. Największą ich grupę stanowią kasztanowce. Rosną tam także m.in. topole czarne, wiązy, lipy drobnolistne, glediczje trójcierniowe, miłorzęby japońskie i klony pospolite.

Po II wojnie światowej park odtworzono. Został on także powiększony dzięki przyłączeniu do niego ogrodu Zamoyskich (od strony ul. Senatorskiej) oraz ogrodu Ministerstwa Spraw Zagranicznych (od strony ul. Wierzbowej).