I slutet av 1800-talet hade var och en av de tre stora parkerna på västra sidan sina egna små konservatorier och växthus för förökning. Efter 20 års användning hade dessa konservatorier fallit i förfall och blivit föråldrade.
År 1905 rev Chicagos West Park Commissions general superintendent och chefslandskapsarkitekt, Jens Jensen, de tre mindre växthusen i Humboldt-, Douglass- och Garfieldparkerna för att skapa vad som var tänkt att bli ”det största offentligt ägda konservatoriet under ett tak i världen” i Garfield Park. Många av de ursprungliga planteringarna kom från de tre mindre konservatorierna på Westside.
Konservatoriet i Garfield Park byggdes 1906-1907 och ritades av Jensen i samarbete med arkitekterna Schmidt, Garden och Martin från Prärieskolan och ingenjörsfirman Hitchings and Company i New York. Det representerar ett unikt samarbete mellan arkitekter, ingenjörer, landskapsarkitekter, skulptörer och hantverkare.
Jensen tänkte sig konservatoriet som en serie naturalistiska landskap under glas, en revolutionerande idé på den tiden. Den enkla men starka formen på strukturen, som är tänkt att efterlikna höstackar i Mellanvästern, kompletterar den samling växter och bladverk som den rymmer.
I dag följer vinterträdgården fortfarande Jensens ursprungliga tankegångar. Ett av de mest populära rummen är det första som presenteras för besökare, Palmsalen. I det finns över 7 dussin sorter av palmer av de över 2 700 sorter som man vet finns idag. Särskilt viktig är den dubbla kokospalmen, som för första gången odlades av anställda vid konservatoriet 1959. Den dubbla kokospalmen finns endast utanför Sydafrikas kust i sin naturliga miljö och producerar vad som tros vara det största fröet av alla växter i världen, med en vikt på upp till 23 kg (50 lb). Den dubbla kokospalmen i konservatoriet dog av för närvarande okända orsaker i februari 2012. På grund av artens sällsynthet i naturen och utmaningarna med odling förväntas den inte ersättas.
Efter många årtionden av försummelse genomgick konservatoriet en restaurering för flera miljoner dollar 1994. Den ideella Garfield Park Conservatory Alliance bildades för att hjälpa till att underhålla strukturen och tillhandahålla program och tjänster för besökare.
I en hagelstorm natten till den 30 juni 2011 drabbades konservatoriet av katastrofala skador på glaset i utställningslokalerna samt i produktionslokalerna där växter odlas eller lagras. Fem nyligen renoverade utställningslokaler innehöll laminerat glas och fick därför mindre skador. Vissa områden öppnades åter för allmänheten den 3 juli, Fern Room öppnades igen den 1 december 2011 och övriga områden öppnades den 24 januari 2012. För att hjälpa till att samla in pengar till reparationerna skapade den lokala konstnären Bryan Northup, och konservatoriet sålde, skålar i begränsad upplaga av det krossade glaset.
Under 2012 vann konservatoriet National Medal for Museum and Library Services.
Garfield Park Conservatory är också känt för att vara en plats där människor olagligt har övergett sina husdjur, ofta ödlor och andra reptiler. Personalen försöker rädda dem och lyckas ibland fånga dem och koppla dem till lokala djurräddningsgrupper, men ofta slutar djuren med att dö av exponering eller svält enligt personalen.
För att fira Illinois tvåhundraårsjubileum 2018 valdes Garfield Park Conservatory ut som en av Illinois 200 Great Places av American Institute of Architects Illinois component (AIA Illinois).