Il terreno su cui sorgono i Giardini Margherita, il parco pubblico più importante della città, fu acquistato nel 1868 dal Comune di Bologna per la somma di circa 150.000 lire su iniziativa del conte Angelo Tattini, esponente di una delle famiglie più potenti della città. Il terreno è collocato fra Porta Castiglione e Porta Santo Stefano e fino a quel periodo era occupato da uno dei primi conventi di clarisse della città e da una piccola chiesa dedicata a Santa Chiara.
Il progetto è affidato al conte Ernesto Balbo Bertone di Sambuy, che aveva già lavorato al Parco del Valentino a Torino, cui venne in seguito riconosciuta la cittadinanza onoraria. Sambuy iniziò i lavori e seguì personalmente l'esecuzione del suo progetto, realizzata dall'ingegner Tubertini. Nel corso dei cinque anni che furono necessari alla realizzazione del parco venne alla luce una vastissima necropoli etrusca, ricchissima di reperti che oggi sono conservati al Museo Civico Archeologico di Bologna. In seguito due delle tombe rinvenute vennero ricollocate nel parco e ancora oggi sono visitate da numerose scolaresche.
Il giardino pensato da Sambuy ha dei profondi legami con il giardino all'inglese o romantico. L'idea era quella di creare un forte impatto visivo con la collocazione di piante in armonia o in forte contrasto tra di loro. Tigli, querce, tassi, cedri, platani, pini, ippocastani, magnolie sono disposti in gruppi che si aprono su ampi spazi all'interno di un tracciato costituito da viali principali e secondari. Il percorso è arricchito da un laghetto creato con le acque del Savena e corredato di chalet, ponticello e isola artificiale, La flora e la fauna acquatiche sono di particolare effetto.
Il Parco fu inauguraro con una fastosa cerimonia il 6 luglio 1879 e initolato "al nome di Sua maestà la Regina Margherita" che aveva visitato la città l'anno precedente.
Da quel momento in poi i Giardini Margherita sono stati un luogo centrale per la vita cittadina e numerose sono state le manifestazioni ospitate, come ad esempio l'Esposizione Emiliana d'Agricoltura e d'Industria (1888).
Dal 1944 presso la piazzetta che dà sull'ingresso di Porta Santo Stefano è conservato il monumento equestre a Vittorio Emanuele II, che in precedenza era collocato in Piazza Maggiore.
Nella piazzetta principale, Piazzale Jacchia, vi è una palazzina liberty che è stata utilizzata per parecchi anni dal Comune come Biblioteca dei Ragazzi e che oggi ospita una scuola materna. Sul terrazzo di questa costruzione negli anni '60 è stato costruito un piccolo osservatorio astronomico ancora in funzione.