En 1769, le duc de Chartres, futur duc d'Orléans, achète un hectare de terre au coeur de la plaine de Monceau. Ce sera le départ, modeste de la "folie de Chartres".
Un pavillon est bâti au centre d'un jardin que le duc, qui deviendra Philippe-Egalité, aggrandira de 12 hectares entre 1773 et 1778.
En 1860, le parc a des dimensions beaucoup plus vastes qu'à l'heure actuelle. Le peintre Carmontelle est chargé de dessiner le plan d'un "jardin extraordinaire où seraient réunis tous les temps et tous les lieux". Ainsi va prendre forme un pittoresque décor propre aux divertissements, d'où surgissent de fausses ruines et des temples de pacotille. L'intervention, à la fin du XVIIIème siècle du paysagiste Thomas Blaikie va contribuer à modifier l'aspect du parc.
Atténuant les paysages fantasmagoriques, il les transformera en un somptueux jardin à l'anglaise.
A la Révolution, le parc, déclaré bien national, devient un lieu de bals et de fêtes populaires. Il est restitué à la famille d'Orléans à la Restauration. Puis en 1852, il est restitué pour moitié à l'Etat, pour moitié à la famille d'Orléans.
La Ville de Paris l'achète en 1852. Une partie sera transformée en jardin public par le baron Haussmann et inauguré en 1861 par Napoléon III. Nombreux éléments décoratifs, telles la naumachie et la pyramide,
vestige des jardins du prince-poète, le duc d'Orléans. Pont, grotte, cascade aménagés sous Napoléon III.
Monceau est l'un des parcs les plus fleuris de Paris, l'on y trouve aussi des spécimens rares et des arbres vénérables : érable sycomore, érable pourpre, platane d'Orient (le plus vieux et le plus large des arbres).
Nombreuses aires de jeux.