Su un’area di circa dieci ettari di superficie ed un perimetro di 1500m delimitata da un muro di cinta con portali e finestre, l’architetto padovano Girolamo Frigimelica Roberti a partire dal 1719 disegnò per i committenti Pisani uno spazio verde in dialogo con i giardini francesi di André Le Nôtre a Versailles e con la tradizione veneta del giardino cintato, decorato con siepi di carpini e bossi sagomati, cedraie, spalliere di gelsomini e alberi da frutto.

Del progetto iniziale sono visibili diverse strutture architettoniche, quali il famoso Labirinto, l’Esedra, le Scuderie sullo sfondo del grande parterre centrale e l’elegante Kafé Haus settecentesca, circondata da un anello d’acqua, che sorge sopra una collinetta artificiale, utilizzata per il deposito del ghiaccio durante la stagione calda.

In epoca napoleonica (1807-1814) il giardino perde la connotazione classica all’italiana per assumere un carattere più francese. Fu aggiunto il boschetto romantico a nord-ovest e fu acquisita un’area a nord-est, adibita a spazio per le Serre e Orangerie.

In epoca austriaca (1814-1866) vennero aggiunte le serre tropicali e inseriti grandi esemplari arborei. Risale al 1839 la costruzione di una seconda ghiacciaia, posta ad ovest delle Scuderie tra gli alberi del boschetto e decorata con frammenti di statue provenienti da strutture del parco demolite in epoca napoleonica.

Infine, sono testimonianza di una cultura di revival del giardino d’impianto novecentesco le lunghe siepi di bosso, le gallerie di glicine ai lati dell’Esedra e la grande vasca d’acqua del parterre, disegnata nel 1909 dall’allora sovrintendente Max Ongaro in adeguamento di un progetto dell’Istituto Idrografico del R. Magistrato alle Acque e ora divenuta un tratto caratterizzante per l’identità estetica di Villa Pisani.