Впервые упоминается в 1406 году. Относился к царским охотничьим угодьям, издавна был заповедной территорией. Лесничество действует с 1842 года. В середине XIX века прорублены просеки. С середины XIX до середины XX века проводились активные лесокультурные работы, в основном высаживали сосны. В начале XX века ближайшая к Москве часть (не очень большая) стала дачной местностью, через лес прошла Московская окружная железная дорога. В 1960-х гг. проложена МКАД. Официальный статус национального парка с 1983 года.

Равнина, смешанный лес с небольшой долей полян. Есть заболоченные участки. Самый большой объём болот в центре подмосковной части национального парка, это Верхне-Яузские болота. На части этой территории некогда велись торфоразработки.