En 1959, le Département du Loiret et la Ville d'Orléans achètent conjointement le domaine de la Source, qui couvre 410 ha. Autour de la source du Loiret, 35 hectares non constructibles couverts de massifs boisés sont destinés à la création d'un parc destiné à exposer la tradition horticole du Val d'Orléans.

Entre 1961 et 1964, une société d'économie mixte, la société d'économie mixte pour l'exploitation du parc horticole d'Orléans (la SEMEPO), est créée pour assurer la gestion du parc pendant une durée de 30 ans. Liquidée le 31 décembre 1993, elle est alors remplacée par le Syndicat mixte pour la gestion du Parc Floral Orléans-Loiret (SYPOL) jusqu'en 2005. A cette date, la Ville d'Orléans reprend, sur la base d'une convention avec le Département du Loiret, la totalité de la gestion du Parc.

Le parc ouvrit ses portes au public le 11 juillet 1964. Pour lui donner une renommée, une manifestation d'envergure est décidée : les Floralies internationales. Elles ont attiré 2,3 millions de visiteurs d'avril à octobre 1967. La manifestation fut organisée par une association spécialement créée pour l'occasion : l'Association Florale Orléanaise (AFO). Des aménagements durables ont été réalisés à cette occasion comme le restaurant serre, les entrées du parc, les bâtiments administratifs, le petit train touristique ou encore le miroir d'eau.

Entre 1993 et 2003, afin de redynamiser la fréquentation du parc, de nouvelles installations sont imaginées : la grande volière, la serre aux papillons, le jardin d'iris, le potager et la roseraie du miroir. A partir de 2005, de nombreuses rénovations ont été lancées et les jardins ont été mis en lumière pour accueillir le public en nocturne. En 2009, une nouvelle aire de jeux est inaugurée et en 2010 le parcours tropical permet de découvrir une vingtaine d'espèces d'oiseaux.

Voir l'exposition virtuelle : Retour à La Source : les premières années d'un quartier orléanais