Dès 1852, François-Charles Oberthür commence à acheter des terrains attenants situés rue de Paris. À l’époque, la zone est nommée le faubourg de Paris et est essentiellement constituée de fermes, pépinières, prés, vergers, et jardins maraîchers. Il acquiert d’abord plusieurs hectares du « Petit Paris » puis plusieurs parcelles en direction de Beauregard.
Le parc fut dessiné par le paysagiste Denis Bühler qui imaginera par la suite le parc du Thabor.
Le parc Oberthür fut créé en 1863-1864, suivi par l’hôtel particulier en 1869 et l’Imprimerie Oberthur (1869-1872).
Réservé à la famille Oberthür, le parc accueillit aussi ponctuellement la fanfare et la société de gymnastique des ouvriers de l’Imprimerie à partir de 1887.
Il devint la propriété de la Ville de Rennes en 1960, avant d’être ouvert au public le 27 mai 1977 sur une proposition de Edmond Hervé. Le parc actuel occupe le tiers du parc original mais reste le plus grand du centre-ville après le parc du Thabor.
Il accueille diverses manifestations locales. En 1982, le parc accueille l’exposition de sculpture « Rennes-Sculpture », notamment de Francis Pellerin.