Von einer Italienreise inspiriert, ließ Herzog Johann von Sachsen ab 1592 östlich vom Burgberg einen Renaissancegarten anlegen. Es entstanden regelmäßige Quartiere und Pflanzenarrangements, die bald von den Chronisten gerühmt wurden. Während der Regierungszeit Herzog Friedrich II. von Sachsen-Gotha-Altenburg wurde der Schlossgarten zu einer gepflegten barocken Anlage ausgebaut. Der Garten war fortan Ort zahlreicher prunkvoller Aufzüge, Feste, Theateraufführungen und unbekümmerter Zerstreuungen.

Unter Friedrich II. und seiner kunstsinnigen Gattin, der sächsischen Prinzessin Magdalena Sibylle, wurden Vorgängerbauten durch Teehaus und Orangerie ersetzt. Der Zeitzer Landbaumeister Johann Heinrich Gengenbach hatte dafür die Pläne geliefert. Nur Mauerreste hingegen künden heute vom ehemaligen Schönhaus, dem „Lusthaus im Wäldchen”, entstanden ab 1730. Nach Jahren der Vernachlässigung wurde es 1955 abgetragen. Ab 1787 entstand unter Herzog Ernst II. von Sachsen-Gotha-Altenburg, befördert vom Altenburger Geheimen Rat von Thümmel, ein Landschaftsgarten nach englischem Vorbild. Er wurde zwischen 1827 und 1839 unter Einfluss von Peter Joseph Lenné in der gegenwärtigen Form gestaltet. Am Rand des Schlossgartens, nahe dem Marstall, befand sich ursprünglich das Schlossgartentheater. Bemühungen der Stadt Altenburg und des Teehaus-Vereins konzentrieren sich in heutigen Tagen auf Erhalt und Belebung von Teehaus und Orangerie. Hier laufen aufwändige Maßnahmen zu Sicherung und Restaurierung.

Der Schlossgarten von heute lebt von seinem alten Baumbestand. Verschlungene Wegeführungen laufen auf bemerkenswerte Gebäude zu, die hinter den Bäumen aufscheinen. Da sind das Lindenau-Museum (1874/76), das Naturkundliche Museum Mauritianum (1908) oder die Herzogin-Agnes-Gedächtniskirche, geweiht 1906.

Das Schloss- und Spielkartenmuseum bietet im Sommerhalbjahr Führungen durch den reizvollen Schlossgarten mit seinen Gebäuden an.