Tuto terasovou barokní zahradu italského typu nechal vybudovat Jan Josef hrabě z Vrtby, nejvyšší purkrabí Pražského hradu v letech 1715–1720. Autorem návrhu byl František Maxmilián Kaňka, který pro hraběte z Vrby nejprve přestavěl palác a následně zřídil zahradu. Na rozdíl od zahrady, která si udržela barokní stav bez větších změn, prošel Vrtbovský palác v následujících obdobích výraznými úpravami. Sochařskou výzdobu zahrady vytvořil Matyáš Bernard Braun, freska na klenbě salla terreny je dílem Václava Vavřince Reinera a představuje Venuši a Adonise.
Zahrada je ve vlastnictví hlavního města Prahy, které ji v letech 1990-1998 nechalo zrekonstruovat. Údržbu a správu zajišťuje firma Casus Direct Mail a.s.
Vrtbovská zahrada byla v roce 2019 oceněna Mezinárodní společností pro zahradní dědictví. Umístila se jako druhá nejkrásnější a nejlépe udržovaná historická zahrada v Evropě.
V sezóně jsou v zahradě pořádány kulturní akce – výstavy, koncerty, literární programy. V posledních dvou letech se řada z nich konala na počest 300 let existence tohoto pražského zahradního skvostu.