Il primo nucleo del Giardino pensile risale all’epoca vicereale, verso la metà del XVII secolo. 

Durante il regno di Carlo di Borbone il giardino si estese a tutto il fronte a Mezzogiorno. L’assetto attuale venne definito all’epoca di Ferdinando II, nell’ambito della ristrutturazione del palazzo progettata da Gaetano Genovese  (Eboli, 1795 – Napoli, 1875)  tra il 1838 e il 1858.

In tale occasione il giardino fu collegato con un ponticello in ghisa al nuovo vestibolo di snodo tra l’Appartamento di etichetta e quello privato. Verso ovest esso prosegue con un terrazzo che consente l’affaccio anche sulla piazza del Plebiscito.

In tempi recenti il Giardino pensile è stato oggetto di un complesso intervento di restauro, concluso nel 2018, che ha interessato sia gli aspetti architettonici e strutturali, sia la componente botanica con l’inserimento di agrumi, rose e iris.