L’aspecte actual del parc es deu a Josep Fontserè, qui va guanyar-ne el concurs d’urbanització el 1871 i va idear una extensa zona enjardinada amb parterres, arbres i un llac artificial. Durant els anys següents, el parc de la Ciutadella va anar prenent forma fins a rebre l’empenta definitiva amb motiu de l’Exposició Universal del 1888: llavors es van executar obres com la Font de la Cascada, l’hivernacle, la glorieta de música o el Castell dels Tres Dragons i, poc després, també s’hi va projectar el zoològic, que va obrir les portes l’any 1892.

De la fortalesa de Felip V només se’n conserven una capella, el Palau del Governador (actualment, un centre d’ensenyament) i l’arsenal, seu del Parlament de Catalunya des de l’any 1979.

A principis del segle XX s’hi van afegir altres elements, com l’estany de davant del Parlament o l’insòlit mamut de pedra. També cal destacar l’estàtua eqüestre del general Prim i la figura que plora al centre de l’estany: una còpia del Desconsol, obra mestra de Josep Llimona.