De rozentuin en het plein Piazzale Michelangelo werden in 1865 ontworpen door architect Giuseppe Poggi, in opdracht van de gemeente Florence als onderdeel van een herinrichtingsplan voor de linkeroever van de Arno. Dit met het oog op de verplaatsing van de Italiaanse hoofdstad van Turijn naar Florence. Het land waarop de tuin ligt heette oorspronkelijk 'Podere di San Francesco' en was eigendom van de orde van de oratorianen. Attilio Pucci, hoofdtuinier van de botanische tuinen en medewerker van Giuseppe Poggi, kocht het perceel, legde terrassen aan en plantte er een verzameling rozen op. Poggi zorgde voor het complexe irrigatiesysteem, bestaande uit een hooggelegen bassin en buizen die het water naar de terrassen in de tuin leiden.

In 1895 werd de tuin opengesteld voor het publiek tijdens een festival, dat de vereniging voor schone kunsten en de Italiaanse tuinbouwvereniging elk jaar in mei organiseerden.

De Japanse tuin werd in 1998 ingericht met geschenken van de stad Kyoto, de Japanse partnerstad van Florence. Het zijn de Zen-tempel 'Kodai-ji' en de 'Shorai-oase', ontworpen door de Japanse architect Yasuo Kitayama

De werken van de Belgische kunstenaar Jean-Michel Folon werden in 2011 aan de rozentuin toegevoegd, gekoppeld aan een renovatie en herinrichting van de tuin. Zij omvatten tien bronzen beelden en twee werken in keramiek, die reeds in 2005 in het Forte di Belvedere waren tentoongesteld. Ze werden aan de stad geschonken door de weduwe van de kunstenaar, Paola Ghiringhelli.[1] De stad koos de Giardino delle Rose om de sculpturen te huisvesten. Misschien wel het meest indrukwekkende kunstwerk, vanwege de plaatsing, is Partir, een holle koffer met uitzicht op het historische centrum van Florence.