Офіційно вважається, що парк заснований у 1937 році, хоча ще на прикінці XIX ст. в частині сучасного парку, а саме в районі центрального фонтану та літнього театру вже був закладений парк ротмістра* Толстого, названого так в честь колишнього власника землі на якій знаходився парк, котрий заповідав землю місту. Тут було розбито декілька алей, клумб, побудовано Літній театр, встановлено один з перших у місті "Чарівних ліхтарів" (кіно), орендатором якого була Т. Лентовська, знаменита ще і побудовою великого Міського театру. Вхід до парку ротмістра Толстого був з вулиці Хлібної (біля 2-ї школи). Основні роботи по удосконаленню парку велись на початку 30-х років. Вхід з Грушевського розчистили вже після війни тоді ж і була насаджена алея каштанів. По кромці парку вздовж Хмельницького шосе, починаючи від Лебединого озера стояли три будиночки, які проіснували там до забудови мікрорайну Вишенька, потім людей, які там проживали відселили у новобудови. На місці озера було болотце, яке приносило крайньому будиночку багато турбот, бо часто розливалося, заливаючи і без того малесеньке подвір"я жителів, які бідували там. Саме з цього болотця і брала свій початок річка Каліча**.

На іншій частині нинішнього парку знаходився римо-католицький цвинтар закладений ще наприкінці XVIII століття, а в кінці XIX ст. міською Думою та управою вже велася мова про його закриття, але під територію парку його віддали тільки у 1937 році. Цвинтар приблизно розпочинався біля теперішнього кіноконцертного залу Райдуга і закінчувався по межі вулиці Хлібної. У зв’язку з тим що у цьому районі знаходилось одразу два кладовища римо-католицьке та православне, сучасна площа Гагаріна колись називалась Кладбєщєнскою. На теперішній час (1.10.2013) польска громада ініціювала збір підписів за встановлення в пам’ять про цвинтар пам’ятного знаку.

Колись зі сторони вулиці Грушевського, парк межував з будинком в якому два роки проживав генерал Брусилов, але пізніше будинок знесли і на його місці збудували будівлю НКВС, та все ж в пам’ять про перебування генерала у місті, був названий інший будинок по вул. Архітектора Артинова. Надалі, перебування НКВС поруч з парком надасть поштовх для його розвитку і одночасно поставить велику кроваву пляму в його історії, так як на території парку проводились масові поховання жертв розстрілів радянської влади і саме для їх прикриття були направленні великі кошти на розвиток парку. У 1937-38 роках радянська влада винищувала потенційних опонентів, українську інтелігенцію, вчорашніх офіцерів, службовців, священиків. За свідченнями свідків, щоб не було чути пострілів під-час розстрілів вмикалися сирени і відбійні молотки, а самих людей закопували рано вранці у могили котрі сягали 4 метрів в глибину. Загалом кількість жертв захоронених на території центрального парку сягає від 2 до 20 тисяч людей. Німецькою окупаційною владою у 1943 році в знак антипропагадни радянської влади здійснено розкопки і на території парку було виявлено 35 гуртових могил, з них 14 – розкрито. При проведенні експертиз виявлено що багато людей було поховано заживо, а жінки були згвалтовані. (Хоча підкреслю, це все проводилось для дескридитиції радянської влади, так-що чи вірити результатам експертиз чи ні, особисте діло кожного). Після звільнення міста від німецької окупації у 1944 році постановою Вінницького міськвиконкому було виділено 10 тис. карбованців, а у 1945 році - навіть 2 млн. 308 тисяч карбованців (на той післявоєнний час це були дуже великі гроші) для упорядкування парку, а фактично для маскування масових поховань жертв репресій. У цьому ж році парк відновив свою роботу, доречі вхід до нього був платний.

Одразу у післявоєнний період збудовані вхідні арки в парк по вулицях  Хлібній та Грушевського. В 1946 році змонтований атракціон «Русская карусель», визнаний найстарішим працюючим атракціоном в Україні.  У 1948 році руками німецьких полонених збудований літній театр, навпроти якого був фонтан, але  на початку 1950 років його зруйнували через перепланування парку  і замість нього збудовали центральний фонтан, який нещодавно, у 2013 році, відреконструювали. Доречі фонтанів мало бути два, але на місці іншого фонтану була створена клумба, так як один із журналістів написав не дуже гарну статтю, про намагання створення помпезності у парку провінційного містечка і марнотрацтво народних коштів. В 1967 році на честь першого польоту людини в космос збудована арка центрального входу в парк. Як недавно виявилось, вона створена завдяки іграшці кішці, яка і послужила ідеєю форми арки. Пізніше в парку було створено озерце з фонтаном та лебедями, але після реконструкції 2011 року фонтан демонтували, хоча і обіцяли встановити новий. На території парку знаходиться планетарій, один із 5 планетаріїв на всю Україну, з унікальним обладнанням німецької фірми Цейс. Із найцікавіших атракціонів парку можна назвати колесо огляду тай усе... Крім цього всього в парку є ще стадіон для гри в хокей на траві, критий каток, площадка для BMXерів та гри в пеінтбол, кілька пам’ятників, куточок закоханий, кіноконцертний зал Райдуга, тенісні корти та різні заклади харчування, а при вході в парк зі сторони книжки на землі викладена «роза вітрів», яка вказує напрямки сторін світу... В цьому році (2013), на території парку почали створюватись зелені композиції у вигляді рептилій (гігантської черепахи та крокодила). Загалом всі алеї парку радують око відпочиваючих і можливо надихають на якісь добрі справи (декого розбити ліхтар, потоптати клумбу, проявити на стіні чи лавочці свій великий словниковий запас, дати лебедю по клюву і т.д.).

На сьогоднішній день парк є пам'яткою садово-паркового мистецтва загальнодержавного значення.