1776 erhielt der jüngste Sohn der Herzogin Anna Amalia von Sachsen-Weimar-Eisenach, Prinz Constantin das zu einem Landschlösschen umgebaute ehemalige Gutspächterhaus zu eigener Hofhaltung und legte zusammen mit seinem Erzieher Karl Ludwig von Knebel die ersten landschaftlich gestalteten Partien an. Ab 1781 verlegte Herzogin Anna Amalia ihren Sommersitz nach Tiefurt und setzte die Parkgestaltung schrittweise fort. In den darauffolgenden Jahren entfaltete die Hofgesellschaft um Anna Amalia in Tiefurt ein reges gesellschaftliches Leben mit Theateraufführungen im Park und einer eigenen literarischen Zeitschrift, dem Tiefurter Journal.
In den Jahren 1846 bis 1850 wurde der Gehölzbestand durch den Hofgärtner Carl Eduard Petzold regeneriert und Wege teilweise überformt. Viele der heute das Parkbild bestimmenden Baumgruppen wurden in dieser Zeit gepflanzt.
Als wichtiges Zeugnis der Weimarer Klassik und der empfindsamen Gartenkunst gehört der Schlosspark seit 1999 als Bestandteil des Ensembles »Klassisches Weimar« zum Welterbe der UNESCO.