Chotkovy sady mají hluboko zakořeněné kořeny v pražské historii. Na místě dnešního parku se v minulosti konávaly rytířské turnaje a hry, a v 17. století sloužil prostor jako hospodářské zázemí Pražského hradu. Název Horní dřevní ohrada naznačuje, že se zde skladovalo dříví určené pro potřeby hradu.

Iniciátorem založení parku v roce 1832 byl hrabě Karel Chotek, tehdy nejvyšší purkrabí království českého. Vznik parku neodělitelně souvisí se stavbou silnice dnešní Chotkovy ulice, která nahradila pro pěší strmou cestu zvanou Myší díra – ta se používá dodnes. Autorem plánu parku byl pravděpodobně Josef Fuchs, a práce financované z městských prostředků vedl zahradník Jiří Baul. Původní název parku zněl Lidová zahrada (Volksgarten). V roce 1841 byl park slavnostně pojmenován po svém zakladateli a orientační žulový kámen s datem si až do dneška drží místo nad schodištěm, kam byl přesunut kolem roku 1910.

Koncem osmdesátých let 19. století dostal park svůj charakteristický vzhled. Krajinářskou úpravu dle návrhu tehdejšího ředitele pražských parků a sadů Františka Thomayera (bratra známého lékaře Josefa Thomayera) v letech 1887–1890 provázela tvorba nejkrásnějších partií s jezírky. Park nyní vykrývá rozlohu 3,7 hektaru se vzácnými dřevinami – vysázeno bylo přes padesát druhů – a rozlehlými travnatými plochami pro odpočinek. Původně se rozprostíral na větší ploše, zasahující až do okolí Kramářovy vily. Z jižní části parku se naskýtá krásný výhled na Prahu.

V parku se nachází řada uměleckých a historických objektů. Monumentální pomník Julia Zeyera s vodní kaskádou, jenž vznikl v roce 1913, je pojat jako umělý skalnatý útvar se skupinou soch z bílého mramoru uvnitř jeskyně – autorem je sochař Josef Mauder. Od roku 1960 zdobila park bronzová socha Dívky s jablkem (Pomona) od Břetislava Bendy, která však v roce 1998 zmizela. Roku 1991 zde vznikl ocelový pomník vítězství obnovitelům demokracie z roku 1989, jímž Pavel Krbálek na objednávku krajanů z Lucernu vzdali hold revolucionářům. Betonovou lávku přes Chotkovu silnici navrhl roku 1998 Bořek Šípek – nahradila tak starší lávku ze šedesátých let a spojuje Chotkovy sady s blízkými Letenskými sady.