Květnou zahradu nechal vybudovat v druhé polovině 17. století olomoucký biskup Karel z Lichtensteinu-Castelcorna (1664–1695). První fáze výstavby, jež představila hlavní část zahrady, proběhla mezi lety 1665–1675. Druhá, doplňující, v průběhu osmdesátých let 17. století. Zahajovací práce řídil italský architekt Filiberto Luchese (1607–1666), po jehož smrti se úkolu zhostil jeho mladší kolega a spolupracovník Giovanni Pietro Tencalla (1629–1702).

Jak bylo u biskupa v případě stavebních akcí zvykem, měl o nové zahradě předem jasnou představu, která vycházela z evropských impulsů v podobě renesančního modelu odloučených zahrad, které vznikaly poblíž starších sídel ve Francii, inspirací byly také zahrady italského, německého a holandského prostředí.

Centrální partii Květné zahrady, jež je koncipována na půdorysu protáhlého obdélníka s množstvím geometricky stříhané zeleně, tvoří dvě části – květnice a štěpnice. Hlavní osa zahrady, začínající vstupní sochařskou lodžií, je centrálně i po stranách akcentována množstvím doprovodných architektonických i výtvarných zastavení, jako jsou okrasné parky, kašny, Rotunda, labyrinty, vodní plochy, kuželna a takzvané Jahodové kopečky. Toto základní formální rozložení organicky doplňují z východní strany (od města) další přilehlé okrasné či hospodářské prostory, kterými jsou Pomerančová zahrada, Holandská zahrada, skleníky, hospodářský dvůr, bažantnice, Králičí kopeček, ptáčnice.

Květná zahrada v původní podobě ze 17. století reprezentuje přelomovou fázi vývoje evropského zahradního umění. Na jedné straně připomíná pozdně renesanční italské a německé památky, jako jsou vila d´Este v Tivoli, vila Doria Pamphili v Římě, rezidenční zahrada v Mnichově, Hortus Palatinus v Heildelbergu, Neugebäude u Vídně a vila Anghiana v Belgii, na straně druhé straně se však již obrací k francouzskému barokně klasicistnímu typu inspirovanému Versailles. Tato dvojí orientace činí zahradu zcela ojedinělou v širším evropském kontextu.

V průběhu 18. a na začátku 19. století, v době radikální proměny výtvarného i kulturního cítění, byla Květná zahrada doplněna o několik nových skleníků a stala se spíše botanickým a hospodářským zázemím zámku. Výraznější proměnou prošla zahrada až ve čtyřicátých letech 19. století za episkopátu olomouckého arcibiskupa Maxmiliána Josefa Sommerau-Beckha (1837–1853). Na konci 19. století, za episkopátu arcibiskupa Theodora Kohna (1893–1904), prošla rozsáhlejší úpravou i budova Rotundy.

Revitalizace narušených částí Květné zahrady se ujal v padesátých letech 20. století architekt Pavel Janák (1882–1956). V roce 1998 byla Květná zahrada spolu s Podzámeckou zahradou a zámkem zapsaná na Seznam světového přírodního a kulturního dědictví UNESCO. Práce na obnově Květné zahrady, jejichž cílem bylo přiblížení k autentickému stavu z doby vzniku, zpracoval tým předních českých architektů pod vedením ateliéru Architekti D.R.N.H. a Transat architekti.

Květná zahrada byla po rozsáhlé rekonstrukci slavnostně otevřena 6. a 7. 9. 2014 prvním ročníkem festivalu HORTUS MAGICUS, který přibližuje návštěvníkům radovánky našich předků. Každoročně tak Květná zahrada ožije divadelními představeními, koncerty, operou, baletem, ohňostroji a nechybí ani volně přístupné doprovodné hry nebo workshopy pro rodiny s dětmi.