El aspecto actual del parque se debe a Josep Fontserè, quien ganó el concurso de urbanización en 1871 e ideó una extensa zona ajardinada con parterres, árboles y un lago artificial. Durante los años siguientes, el parque de la Ciutadella fue tomando forma hasta recibir el impulso definitivo con motivo de la Exposición Universal de 1888: entonces se ejecutaron obras como la Fuente de la Cascada, el invernadero, la glorieta de música o el Castillo de los Tres Dragones y, poco después, también se proyectó el zoológico, que abrió las puertas en 1892.

De la fortaleza de Felipe V solo se conservan una capilla, el Palau del Governador (actualmente, un centro de enseñanza) y el arsenal, sede del Parlamento de Cataluña desde el año 1979.

A principios del siglo XX se añadieron otros elementos, como el estanque delante del Parlamento o el insólito mamut de piedra. También hay que destacar la estatua ecuestre del general Prim y la figura que llora en el centro del estanque: una copia del Desconsol, obra maestra de Josep Llimona.