Annesso al palazzo progettato e iniziato da Bernardo Buontalenti alla fine del secolo XVI per Alessandro Acciaioli, fu terminato su progetto di Gherardo Silvani nel secolo successivo. Originariamente concepito per offrire maggior spazio alle coltivazioni sperimentali dell'Acciaioli, grande appassionato di botanica, fu trasformato in giardino all'italiana quando passò in proprietà a Filippo di Lorenzo Corsini nel 1621. Ancora oggi, il giardino è diviso in due parti da un viale ornato da una serie di statue, i cui piedistalli presentano altezze via via decrescenti così da dare, ad una visione in prospettiva, un effetto di maggiore profondità. Le aiuole, di forma regolare, sono costituite da siepi di bosso e sono ornate con vasi di agrumi. Alla fine del Cinquecento, Agostino Del Riccio vi segnalava uno dei primi esemplari di "bamia" o altea arborea, ovvero la Ketmia (Hybiscus syriacus).

All'inizio dell'Ottocento, Antonietta Waldstatten Corsini trasformò una parte del giardino all'inglese con la realizzazione di una piccola collina, di un laghetto e con alcuni boschetti attraversati da viali tortuosi. Oltre le aiuole del giardino all'italiana, si trovano due limonaie, per il ricovero delle conche di agrumi, dove è possibile vedere un "carro matto", strumento in legno per alzare e trasportare i vasi. Nel giardino si trovano un prato con tigli secolari e un orto-frutteto che costituisce una delle poche testimonianze delle aree agricole interne alla città.

In tempi recenti il giardino è stato sottoposto ad un intervento di sistemazione da parte di Olivia di Collabiano che ha scelto i fiori e le piante aromatiche delle aiuole. Oggi costituisce uno dei giardini storici fiorentini più ricchi e meglio conservati.

Da alcuni anni, a primavera inoltrata, ospita la mostra "Artigianato e Palazzo".