Летний сад - самый старый сад Санкт-Петербурга. При освоении берегов Невы Пётр I пользовался преимущественно уже освоенными территориями. Так произошло и с его новой летней резиденцией, для которой удачно подошёл успевший зарасти ельником регулярный голландский сад шведского офицера. Уже весной 1704 года Пётр I писал боярину Стрешневу указание прислать в Петербург цветы для своей усадьбы. Пётр сам нарисовал план будущего парка. Сперва он засаживался только однолетними цветами, то есть "летником". Потому и назвали его Летним.

Для Петра I на берегу Невы был оборудован усадебный деревянный дом - будущий Летний дворец. Его строительство было доверено Ивану Матвеевичу Угрюмову, который работал здесь с декабря 1705 года. Он же разбивал в Летнем саде цветники. В 1706 году Пётр I приказывал привести сюда из Гамбурга каштановые деревья, а из Любека - кусты сирени и цветочные семена.

Пётр I не мыслил своего сада без фонтанов. В 1705 году царь приказал архитектору Угрюмову приготовить сваи и колёса для механизма, который бы проводил к ним воду из Безымянного Ерика (Фонтанки). Фонтаны в Летнем саде начали появляться в следующем году, стали первыми в России.

Первые скульптуры появились в Летнем саде в 1707 году. Они были перенесены сюда из замка Станислава Лещинского под Львовом. Спустя три года датский посланник Юст Юль писал в своём дневнике о том, что в Летнем саде стоят уже более 30 больших мраморных статуй, "в том числе бюсты покойного короля Польского Собесскаго и его жены".

По по замыслу Петра I Летний сад должен был быть украшен аллегорическими скульптурами. Все скульптуры подбирались на четыре темы: природа мироздания , коллизии из "Метаморфоз" Овидия , идеальная модель Земного мира и реальное его воплощение. Для осуществления данного плана в Венецию и Рим были посланы специальные агенты: П. Беклемишев, Ю. Кологривов и С. Рагузинский. С 1716 года ими закупались как античные скульптуры, так и произведения конца XVII - начала XVIII века. Многие скульптуры были изготовлены под заказ. К 1725 году в Летнем саде было установлено более ста бюстов и статуй, к 1736 году их было уже более двухсот. Их авторами являются такие скульпторы, как Д. Бонацца, П. Баратта, А. Тарсиа, Д. Зорзони, А. Корсини и многие другие итальянские мастера.

К 1728 году в Летнем саде насчитывалось 79 мраморный статуй, 46 мраморных бюстов, 13 свинцовых позолоченных статуй и бюстов. Зимой их укрывали специальными холщевыми мешками.

С 1721 года, когда были закончены основные работы по благоустройству, Летний сад был официальной царской резиденцией. В Летнем саду Пётр I не редко устраивал праздники, здесь он проводил знаменитые петровские ассамблеи.

Часто автором проекта ограды Летнего сада называют Ю. М. Фельтена. Приведённые выше сведения, полученные из книги К. В. Малиновского "Санкт-Петербург XVIII века", дают другую версию. Автором ограды следует считать И. Д. Фока, который впоследствии руководил изготовлением металлических решёток для окон Зимнего дворца, проектировал ограду Троицкого собора, Симеоновской церкви, Итальянского дворца на Фонтанке.

Легенда рассказывает о том, что в 1930-х годах американцы предлагали продать им ограду Летнего сада за сотню новых паровозов.

В рамках I этапа реконструкции и капитального ремонта Летнего сада (2009—2011 гг.) на основании данных археологических раскопок были воссозданы 8 фонтанов. Девятый фонтан «Лакоста» — музеефицирован.

К настоящему времени в Летнем саде сохранилось 79 скульптур. В 1984 году была проведена реставрация Чайного домика, в котором разместили выставочный зал. Летний сад находится в ведении Русского музея.