Дворцовый комплекс является важной частью Царскосельской императорской резиденции, однако неотъемлемой её составляющей также считаются парки, особенно Екатерининский и Александровский, названные так в честь дворцов, расположенных на их территории.
Екатерининский парк состоит из двух частей: регулярного Старого сада и пейзажного Английского парка. Старый сад, согласно легенде, был основан Петром I, который посадил платановые и дубовые аллеи, проезжая мимо и останавливаясь у старой голландки Сарры, чтобы выпить молока. В 1720-х годах голландские мастера садово-паркового искусства Я. Роозен и И. Фохт спланировали Старый сад на трёх уступах перед Царицыным дворцом, где были созданы Зеркальные пруды, а на реке Вангазе появились Верхний и Мельничный пруды, ставшие частью системы Каскадных прудов.
В середине XVIII века сад был расширен, перепланирован и украшен скульптурами. Ф. Растрелли спроектировал павильоны «Эрмитаж» и «Грот», а также Катальную гору, а Большой пруд приобрёл форму шестиугольника и был окружён аллеями. В 1770-х годах архитекторы В. И. и И. В. Нееловы построили в саду комплекс Адмиралтейства, Эрмитажный корпус, Верхние и Нижние ванны. Продольный канал с двенадцатью плотинами проходит вдоль границы сада до Нижних прудов.
В то же время на территории к югу от дворца и вокруг Большого пруда был разбит пейзажный «английский сад», создание которого началось под руководством В. И. Неёлова и завершилось усилиями садового мастера И. Буша. Большой пруд, ставший частью нового парка, был перепланирован и преобразован в озеро, а прямоугольные очертания Нижних прудов были смягчены. В Старом саду на третьей террасе появились Полулунные пруды, которые сохранялись до реконструкции этой части парка в 1960-х годах. Именно тогда водные поверхности, занимающие пятую часть территории Екатерининского парка, стали важной составляющей его облика. Естественный склон местности на северо-востоке позволил объединить все водоёмы в единую самотечную систему и создать на ней небольшие, но бурные водопады. И. Ф. Яковкин, автор «Истории села Царского», писал: «Для прогулок по Большому пруду использовались различные двувёсельные лодки. В августе 1777 года были доставлены и спущены на Большой пруд два четырёхвёсельных трешкоута, построенные по высочайшему повелению на частной верфи, стоимостью 507 рублей 71 копейка, с позолоченной резьбой в подходящих местах и окрашенные в зелёный и красный цвета. Её Величество иногда развлекалась плаванием на этих судах по Большому пруду. Эти суда и сегодня украшают множеством разноцветных флагов, которые хранятся в шлюпочном сарае, и во время иллюминаций в садах села Царского они освещаются множеством разноцветных фонарей, отражающихся на воде и создающих потрясающий вид». Летом, до 1825 года, на Большом пруду стояли на якоре двенадцатипушечная яхта и большой бот, а у пристани Большого каскада всегда было готово значительное количество двувёсельных малых яликов для желающих покататься по Большому пруду, которые крепились к пристани железной цепью с замком, чтобы никто из гуляющих по саду не мог взять их самовольно.
Екатерина Великая стремилась продемонстрировать просвещённой Европе сад, созданный в современном стиле и украшенный памятниками, прославляющими величие её правления. В честь побед России в русско-турецких войнах были возведены такие объекты, как Башня-руина, Чесменская, Морейская, Крымская колонны, Кагульский обелиск, Турецкий киоск и Турецкий каскад в 1770–1780-х годах.
Об интересе императрицы к новейшим тенденциям в искусстве свидетельствуют павильон «Холодная баня» с Агатовыми комнатами и Камеронова галерея, Концертный зал и другие классические сооружения. Строительство литых чугунных Готических ворот и многочисленных металлических мостов подчёркивало высокий уровень развития российской промышленности.
Разнообразные по дизайну парковые павильоны и беседки напоминали о том, что сад предназначен для удовольствия и отдыха.
В начале XIX века к памятникам русской славы добавились ворота «Любезным моим сослуживцам», посвящённые победе над Наполеоном, а в середине столетия ансамбль Екатерининского парка был завершён павильоном «Турецкая баня». Наконец, в 1865 году на лугу перед южным фасадом Зубовского флигеля был обустроен Собственный императорский садик с большим мраморным фонтаном и Перголой — верандой в итальянском стиле.
