Вскоре после набега на Москву крымского хана Казы-Гирея, в 1591-1592 гг. по повелению царя Феодора Иоанновича вокруг Москвы был насыпан земляной вал протяжённостью около 16 км. Поверх него была выстроена дубовая стена высотой до 5 м, с 34 выездными и примерно ста глухими башнями. Снаружи вдоль вала прорыли ров и заполнили его водой. Вал, построенный удивительно быстро, всего за год, москвичи называли "Скородомом". Так же называлась и часть города, известная также как Деревянный, а позднее — Земляной город — территория между валом и Белым городом.
В Смутное время деревянные стены и башни сгорели. Сам же вал остался и вскоре был надсыпан, а поверх него построили "острог" — частокол из толстых брёвен, заострённых кверху.
К концу XVII века Земляной вал утратил своё значение как фортификационное сооружение, превратившись в таможенную границу города. Перед въездами в город возникают рынки, из них наиболее известны Сухаревский и Смоленский.
К концу XVIII века острог и вал постепенно разрушились, местами вал был срыт, в результате чего образовались просторные площади и проезды. В пожар 1812 года почти все строения по обе стороны вала были уничтожены огнём.
По проекту Комиссии для строения Москвы, утверждённому в 1816 году, остатки вала было предложено снести, обмелевший и осыпавшийся ров — засыпать, а на их месте создать широкую кольцевую улицу, мощёную булыжником. Под мостовую и тротуары отводилось 25 м из общего расстояния между двумя линиями домов, уже тогда достигавшего 60 м. На остальном пространстве домовладельцы были обязаны устроить палисадники из насаждений по своему вкусу. Так было положено начало Садовому кольцу.
К 1830 году, за некоторыми исключениями, проект был реализован. Зубовский и Смоленский валы стали общественными бульварами, а Новинский вал, как место народных гуляний, до 1877 года оставался широкой площадью.
В 1870-х были проложены пути для конки, которую в 1912 году сменили трамваи на электрической тяге. Маршрут назывался "Б" ("букашка").
В начале XX века на кольце на месте малоэтажных домов началось интенсивное строительство многоэтажных коммерческих, административных и жилых зданий.
На многих улицах и площадях Садового кольца шли ожесточённые уличные бои в декабре 1905 года. Западная часть кольца густо покрылась баррикадами, защищавшими мятежные районы от наступавших русских войск при поддержке полиции.
В октябре/ноябре 1917 года многие участки Садового кольца стали местом кровопролитных схваток между русскими войсками и юнкерами и большевистскими отрядами Красной гвардии за контроль над центром города. Особо упорные бои происходили в районе Крымской, Зубовской и Кудринской площадей.
После 1918 года отобранные у собственников дома поделены на коммуналки и были заселены приезжими .
Были ликвидированы вначале Сухаревский, а затем и Смоленский рынки.
В 1930-х, в соответствии с планом Лазаря Кагановича по перепланировке Москвы, Садовое кольцо было заасфальтировано. Участок от Садово-Земляной улицы до площади Восстания был реконструирован и заасфальтирован в 1936 году.
В 1937 году для расширения проезжей части и защиты от химической атаки была снесена вся линия садов. Через Москву-реку были переброшены новые мосты — Крымский и Большой Краснохолмский.
1936-1937 гг. трамваи линии Б сменили троллейбусы. Полностью кольцевое движение троллейбусов было организовано лишь в 1963 году.
Вдоль Садового кольца проходит первая очередь Кольцевой линии метро, и на Садовое кольцо имеются выходы с шести из 12 станций этой линии, а также с некоторых станций радиальных линий.
В 1941 году на некоторых участках Садового кольца были возведены мощные оборонительные укрепления и узлы сопротивления.
После войны реконструкция Садового кольца возобновилась с ещё большим размахом. В 1948—1954 гг. на Садовом кольце были возведены три из семи "сталинских высоток" (МИД, Жилой дом на Кудринской площади и Высотное здание на площади Красных Ворот).
В начале 1950-х была построена Кольцевая линия метрополитена, южная часть которой (от станции "Курская" до станции "Парк культуры") прошла под Садовым кольцом. С 1960-х годов улицы постепенно превратились в проспекты с тоннелями, развязками, эстакадами и подземными переходами в наиболее загруженных местах — на площадях Крымской, Самотёчной, Таганской, Серпуховской, Калужской, Триумфальной и на пересечении с Новым Арбатом.
Садовое кольцо в художественной литературе:
Венедикт Ерофеев:
"Но ведь не мог я пересечь Садовое кольцо, ничего не выпив"
Микаэл Таривердиев
Садовое кольцо
На Садовом кольце никаких нет садов,
Только вечером, вечером, вечером,
Как большие цветы, фонари у домов
Расцветают для каждого встречного.
Припев:
Приходи, Москва в синий плащ одета,
И только летят - и летят, и летят, и летят,
И летят, и летят, и летят с фонарей
Желтые листья, желтые листья,
Желтые листья света.
В тихой песне машин не расслышишь слова,
Чуть звенят провода музыкальные.
Может, это кольцо подарила Москва
Нам с тобой как кольцо обручальное.
Припев.
Я люблю синеву над притихшей Москвой,
Сонных окон неяркое золото.
Я за эти счастливые встречи с тобой
Благодарна вечернему городу.
Игорь Кохановский
Садовое кольцо
Внутри кольца Садового дома стояли наши
Хватало, вроде, повода, чтоб встретились мы раньше.