Park o rozloze 26 ha leží na konci náhorní planiny, která se strmě svažuje do údolí říčky Mohelky. První náznaky zahrady u sychrovského sídla lze pozorovat v polovině 18. století, kdy zámek přešel do vlastnictví Františka Josefa Jiřího z Valdštejna. V tu dobu byla za zámkem založena nevelká okrasná zahrada. Od roku 1820 nový majitel kníže Karel Alain Rohan začal nejen s úpravou zámku do klasicistní podoby, ale i s budováním okrasné zahrady.
Základním principem zahrady je „Patte d´Oie“ neboli husí noha – tříosý systém s jednotlivými průhledy sledovaný výsadbou, přičemž hlavní pozorovací bod vychází ze zámecké terasy. Od centrálního schodiště je veden ústřední průhled velkou loukou s kulisovitě rozvolněnými stěnami k oranžérii s otevřenou arkádou a sloupořadím.
V první třetině osy je umístěna fontána. Severní osa parku se odvíjí v prostoru nalevo od centrální louky, i když v současné době se vzhledem k mohutnosti převislých a stříhanolistých buků pohledově téměř neuplatňuje a je zakončena romantickou branou, zvanou Arturův hrad, která je koncipována jako brána do krajiny a optický přechod k dálkovým pohledům přes údolí řeky Mohelky.
Stavba oranžerie probíhala v letech 1831 – 1835. Podle zprávy z roku 1853 byla oranžérie zároveň květinovou galerií. Měla dispoziční charakter letohrádku nebo letního zámečku se slavnostními prostorami jako je hlavní sál a dále s dvěma menšími a intimnějšími kabinety po krajích. Z archivních zpráv se mimo jiné dovídáme i to, že zde odpočíval a občerstvoval se např. bývalý císař Ferdinand Dobrotivý nebo císař František Josef I.
V současné době se kavárna oranžerie stala vyhledávaným odpočinkovým místem pro návštěvníky sychrovského areálu.
Od roku 1850 se ujal dalšího budování parku kníže Kamil Rohan. Náčrty parku pocházejí z roku 1852 od Josefa Pruvota, ale od roku 1855 park pěstoval po celých čtyřicet let zahradní ředitel Vojtěch Mašek (1829–1902). Ten navázal na klasicistní základ a pokračoval soudobou formou, kterou naplnil sbírkou dřevin. Rozvolnil severní osu, knížete podporoval ve sběratelství a založili arboretum, oddělené od parku řadou pěti skleníků. Sychrovský park byl osázen také četnými exoty z ciziny. Je jedním z našich dendrologicky nejzajímavějších parků a byl předlohou pro vznik řady významných arboret.