До начала XVIII века здесь была болотистая местность, где брала начало речка Мья (Мойка). В 1710-х годах после вырубки леса, соединения Мойки с Фонтанкой и проведения Лебяжьего канала образовался Большой луг — часть Летней резиденции Петра Первого. В северо-западной части луга появился Почтовый двор с гостиницей и большим залом, где «Пётр многократно отправлял некоторым праздникам и викториям торжества». Рядом находился Зверовый двор, где жили дикие животные для показа и потех, а также слоны, присланные Петру персидским шахом. Это был самый первый зоосад в городе. При Петре Первом луг иногда называли Потешным полем: в дни торжеств на нём проходили парады гвардии, играли военные оркестры, а вечерами горели «потешные огни» (фейерверки). Здесь устраивались кулачные бои, травли зверей, народные гуляния и пиры с «фонтанами белого и красного вина». В пустующем слоновнике с 1717 года помещался подаренный голштинским герцогом Готторпский глобус. Огромный, с картой небесной сферы, он был изготовлен по идее астронома Тихо Браге. Внутри помещались пульт управления и скамья для двенадцати зрителей. Позже для глобуса сделали специальный павильон в центре Большого луга и открыли первый публичный «планетарий» в России. В 1726 году глобус перевезли в башню Кунсткамеры.
К 1720 году Большой луг был обильно засажен кустами и плодовыми деревьями, там были насыпные дороги для экипажей. Тогда же провели новый канал, позже названный Красным. Близ Зверового двора прорыли небольшой ковшовый бассейн («гаванец»), где разводили рыбу. На западном берегу канала для приближённых императора были возведены дома, обращённые фасадами к лугу. В северо-восточном углу стоял Летний дворец Екатерины Первой. После смерти Петра Первого на лугу собирались воздвигнуть статую императора.
При императрице Анне Иоанновне на Большом лугу, покрытом травяным дёрном, было две аллеи, параллельные Неве, и две диагональные. Здесь проводились показательные военные учения и даже устраивалась «царская охота».
Сильное наводнение 1777 года уничтожило Променад. По указу Екатерины Второй Царицын луг был заново засажен деревьями и превращён в публичный сад с качелями и каруселями. В бывшем манеже открыли публичный театр, где вскоре состоялась премьера знаменитой комедии Фонвизина «Недоросль». В это время на границах луга появились Мраморный дворец, Воспитательный дом, особняки Салтыкова и Бецкого. На месте засыпанного Красного канала была проложена Царицынская улица.
По воле императора Павла Первого к 1801 году на месте Летнего дворца Елизаветы был сооружён Михайловский замок, а выровненный и засыпанный песком Царицын луг превращён в огромный строевой плац. В его северной части установили обелиск фельдмаршала Румянцева, а в южной — памятник полководцу Суворову в виде бога войны Марса.
При Александре Первом Царицын луг получил второе имя — Марсово поле. Так в Древнем Риме называлось поле на берегу Тибра, где устраивались военные состязания и праздники. Его центр занимало святилище, там приносились кровавые жертвы богу войны Марсу. После Французской революции 1789 года в Париже, ставшем столицей новой республики, появилось Марсово поле для военных смотров и парадов. Позднее такие поля возникли и в других столицах Европы.
В 1818 году петербургское Марсово поле было расширено. Румянцевский обелиск перенесли за Неву к Кадетскому корпусу, а памятник Суворову — на маленькую площадь севернее Марсова поля. В бывшем Воспитательном доме были устроены казармы Павловского полка, в замке — Инженерное военное училище, а поле осталось военным плацем.
При императоре Николае Первом здесь проводились учения и смотры столичной гвардии, парады в честь военных побед и различных праздников. Например, 6 октября 1831 года, после разгрома польского восстания, на Марсовом поле состоялся парад, в котором участвовало 19 тысяч военнослужащих. Император повелел художнику Г. Чернецову запечатлеть парад, а также более двухсот известных гражданских лиц, присутствующих на нём. На панораме, которая писалась шесть лет, изображено прибытие на парад императрицы.
При Александре Втором бывшее Потешное поле вновь стало центром городских народных гуляний, особенно на Масленицу, Пасху и именины императора. В эти дни на поле вырастал пёстрый городок из балаганов и аттракционов, а на Масленицу в противоположных концах луга ставились две огромные катальные горы. На поле появился крупнейший в городе балаганный театр «Развлечение и польза». В 1881 году царь-освободитель пал от рук террористов близ Марсова поля. На месте его гибели был возведён памятный храм Спаса на Крови, а южную часть поля долгие годы занимал огромный строительный склад.
Во времена Николая Второго на поле устраивались велогонки и другие спортивные состязания; зимой работал большой каток. После революции 1905 года народные гуляния на Марсовом поле прекратились. В 1909 году в западной части поля был построен павильон для показа панорамы «Оборона Севастополя» художника Ф. Рубо. Через год её отправили в Крым, а на этом месте возвели огромное здание для катания на роликовых коньках, вид которого серьёзно искажал архитектурный облик Марсова поля. По требованию общественности через три года это сооружение снесли. Во время Первой мировой войны поле занимал дровяной склад.
После февральских событий 1917 года центр Марсова поля, «где раздались первые выстрелы русской революции», стал братской могилой для борцов революции, наподобие парижского кладбища коммунаров Пер-Лашез. Поле переименовали в площадь Жертв Революции. Вскоре здесь возник мемориал в виде гранитного каре и был разбит партерный сад. До 1933 года мемориал служил местом почётного погребения коммунистов. 13 января 1944 года полю вернули историческое название, а через две недели отсюда был произведён артиллерийский салют в честь снятия блокады. Марсово поле стало мемориальным парком. В 1957 году на нём вспыхнул первый в стране Вечный огонь, от которого был зажжён такой же огонь на Пискаревском кладбище, в Москве у Кремлёвской стены, в других городах страны. В это время родилась традиция посещения Марсового поля новобрачными в день свадьбы.
