玉渊潭的悠久历史，可以远溯到金代。因玉渊潭距金中都城西北的会城门只有两里路，是皇帝游幸的场所，皇亲国戚和文人墨客大都喜欢到此游历，因此玉渊潭成为金中都城有名的风景游览胜地。相传金章宗完颜璟也曾在这里建宫筑台，并多次于此垂钓。金哀宗有诗云：“金主銮舆几度来，钓台高欲比金台。”《析津志辑轶》载：“钓鱼台，在平则门西花园子，金章宗于春月钓鱼之地。”

及至元代，元朝一代名相廉希宪在玉渊潭畔（今钓鱼台望海楼附近）修建一处别墅，因绕水池种植柳树百株，取名“万柳堂”。该池中多莲，岸边垂柳，风景秀丽，为玉渊潭畔增添新的景色。每到春暖花开之际，玉渊潭畔风光迤逦，游人如织，是元大都西郊盛极一时的旅游胜地，著名画家赵孟頫曾为万柳堂作画，当时景色之优美可见一斑。相传元朝皇帝也常来游乐，并因其水色碧、深且水面宽大，命名为“玉渊潭”。从此这方碧水便有了自己的名字，而玉渊潭之名也于此时著于史书。

公元1772年，清乾隆三十七年夏，大雨滂沱，山洪暴发，西郊山水因无处可泄，决堤淹村，沿河附近成了汪洋一片。为根除水患，还京师百姓一方平安，清廷于次年奉旨挖掘钓鱼台河泡，浚治成湖，并于香山新开引河，将碧云、卧佛两寺一带的山水下泄注入玉渊潭，又于下口建闸，蓄泄湖水，合引河水由三里河达阜成门护城河。这是玉渊潭历史上第一次大规模的疏浚工程。这次整治，极大的缓解了山洪暴发带来的灾害，使得玉渊潭水域有了较大扩展，玉渊潭在北京水系中防洪蓄洪的重要地位得到确立。（2002年北京市出台的《北京历史文化名城保护规划》中，也将玉渊潭作为古代水源河道加以保护。）

玉渊潭疏浚工程后，乾隆皇帝于公元1774年重修古钓鱼台，在古钓鱼台东侧建澄漪亭，设立行宫养源斋，作为皇帝去西陵拜谒时驻跸之所。钓鱼台行宫的建立开启了玉渊潭皇家御苑的传奇历史。同时也为玉渊潭湖畔增添一道新的景致。当时，玉渊潭四周砌石栽花，湖边柳堤环抱，禽鸟聚集，古台映辉，景色怡然。那时的玉渊潭不仅是风景名胜地，也是举办民俗活动的场所。每年农历九月初九重阳节，在玉渊潭及会城门一带还进行驰车赛马活动，盛极一时，场面十分热闹。

到了近代，玉渊潭因林木茂盛、水源丰沛成为了我国第一座农业高等学府农科大学的校址。东西文化在此碰撞、交融，也是无数学人士子一心向往的地方。1910年，农科大学在这里选址办学，以玉渊潭作为农、林科实习用地。以后近半个世纪，国立北京农科大学、北平大学农科院以及北京农业大学各个时期的在校师生，多次在玉渊潭的土地上征地改土，培育优良品种，种植花草树木。长时间的农林场圃建设使玉渊潭充满生机，山清水秀，郁闭浓荫，被赋予“东方小瑞士”的美称。新中国成立后，北京市政府将钓鱼台行宫建筑外的140公顷土地开辟为人民公园，并于1960年建成正式定名为玉渊潭公园，使玉渊潭进入了快速的发展期。

虽然玉渊潭公园的建园时间不算长，但公园所依托的山水环境有着悠久的历史，具有突出的历史文化价值。它记录了京城的变迁，承载着北京的记忆，游客置身其中不仅能享受到清新与舒缓，也能体会到历史的积淀。

   1960年，北京市政府将玉渊潭正式定名为玉渊潭公园，现为市属历史名园、城市休闲公园、国家AAAA级旅游景区，与钓鱼台国宾馆、中华世纪坛相毗邻，面积132.38公顷，其中水上面积59.72公顷。全园分为樱花区、湿地区、运动休闲区和文化展示区4个区域，有樱花园、湿地园、万柳堂、中国少年英雄纪念碑、玉渊春秋等一批特色景区和园林建筑，是广大市民春赏樱，夏亲水，秋观叶，冬嬉雪的休闲游憩佳地。2018年以来公园新增4处新建景区，包括：樱珞花谷景区、南山观樱景区、东边界绿地、遐观园景区。开放玉和集樱展厅。

  园中最负盛名的是樱花园，是国内最大的樱花专类园之一。占地25 公顷，栽有3千余株樱花，并形成了京城著名的“樱花八景”。每年四月，樱花盛开，如云似霞，伴随着樱花文化活动，吸引着国内外游客慕名而来，一睹樱花风采，俨然已成为北京春季一张靓丽的名片。

樱珞花谷景区位于公园南门西北侧，游客服务中心南侧。公园通过对原有地形的梳理，利用背风、向阳、临水的小环境进行新优樱花品种的展示，为游客提供除樱花园外又一能够游览休憩的赏樱新景区，为游客提供四季有花可赏的园林景观。

南山观樱于2020年6月底面向游客开放，该景区延续了公园樱花特色景观，形成具有生态园林、山地观樱的景观格局。整体游览线路结合登山道、木栈道、木平台、台地、栈桥等，以丰富的赏樱形式带给游客不同的游园体验。

遐观园位于万柳堂东南侧，此区域为湿地文化游览区，该景区春赏海棠和樱花等早春开花植物，秋观银杏与元宝枫等秋色叶植物为主。景区内有小型岩石园、丰富的观赏草以及水生植物。既体现湿地文化、又兼具生态景观，形成了与西侧湿地园水系和东侧芝径园旱溪相呼应的小桥叠水、亭廊环绕的园林景观。