La citadelle est entourée d'un espace (60 hectares) dit Bois de Boulogne ou Bois de la citadelle, comprenant de nombreuses zones humides. Il est l'espace vert et de loisirs et détente le plus vaste de Lille, et intègre une multiplicité de micro-paysages grâce aux reliefs laissés par les travaux de fortification de Vauban.
Cet espace fait l'objet d’un important programme de restauration écologique depuis 2003, incluant la protection des vieux bois et de bois-mort pour leur richesse en invertébrés et champignons mais aussi des espèces d'animaux, et comme source d'alimentation pour de nombreuses espèces dont les pics qu'on peut observer dans le bois. Ces aménagements ont déjà permis le retour de nombreuses espèces animales et de champignons. C'est un des éléments importants de la trame verte de la communauté urbaine.
Une partie du parc est occupée par des jeux pour enfants, une zone d'accueil et le Zoo de Lille (gratuit). Le Parc abrite aussi 3 des 4 premiers lombriducs construits en France. Un petit parc d'attractions existe a proximité de la Citadelle : Les Poussins, Parc de la Citadelle.
Anciennement terrain plat où se déroulaient promenades et exercices militaires (d'où l'attribution de Mars, le dieu romain de la guerre), il a été transformé en parking depuis plusieurs décennies. Disposant d'un "Parking relais" (parking du Champ de Mars), la zone est directement desservie par plusieurs lignes de bus dont la Citadine.
L'Esplanade est la zone pédestre légèrement arborée comprise entre le canal de la Moyenne Deûle, la "Façade de l'Esplanade" et le square Ramponneau (ce dernier tirant son nom d'un café du même nom qui ouvrit en 1755). S'y trouvent la statue du général François de Négrier.
Il est physiquement connecté aux berges des Bois-Blancs via les passerelles Ory et Soubise et aux berges de la Deûle vers la Belgique.
Pont-levis datant de la fin du XIXe siècle, il permet de traverser à pieds le canal de la Moyenne Deûle tout en laissant la possibilité aux rares péniches de passer.
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