Het Noorderplantsoen ligt op de 17e eeuwse vestingwerken van de stad Groningen. Na de Vestingwet van 1874 mochten de knellende verdedigingswallen worden ontmanteld en kon de stad uitbreiden om de groeiende bevolking te huisvesten. In hoog tempo werden de wallen afgegraven en de stadspoorten gesloopt. Aan de noordwestkant van de stad, in het gedeelte tussen het Reitdiep en het Boterdiep, werd een romantisch wandelpark aangelegd, dat aanvankelijk Noorderpark werd genoemd.

In 1880 begon de aanleg van het middelste gedeelte van het park, tussen de Grote Kruisstraat en de Nieuwe Boteringestraat. Het was ontworpen in Franse stijl door de stadsarchitect J.G. van Beusekom. De vijver die hij in het midden van het plantsoen had gesitueerd, werd in 1912 verder aangekleed en voorzien van een natuurstenen rand met trappen en siervazen, naar een ontwerp van de toenmalige directeur Gemeentewerken J.A. Mulock Houwer (1857-1933). In 1881 volgde de aanleg van het oostelijk deel van het terrein, tussen de Nieuwe Ebbinge- en de Nieuwe Boteringestraat, waarvoor plantsoenopzichter P.H. Harreveld het bescheiden ontwerp tekende. Vanaf 1882 was het grootste deel van het park aan de beurt. Het ontwerp is afkomstig van tuin- en landschapsarchitect H. Copijn in Engelse landschapsstijl. Kenmerkend zijn de slingerende paden, lange zichtlijnen, glooiende grasvelden, vijvers en de hoogteverschillen die tot meer dan tien meter oplopen. Copijn maakte bij de aanleg gebruik van de deels nog bestaande vestinggrachten en oude wallen. Deze zijn nog herkenbaar aan de vorm van sommige vijverpartijen en de heuvels. Het werk van Copijn sloeg zó aan dat hij het gedeelte tussen de Kerklaan en de Moesstraat in de Engelse landschapsstijl mocht aanpassen.

Copijn gebruikte voor de beplanting een grote variëteit aan boom- en heestersoorten. Samen met de ruime vijvers met schoon water, de open plekken met gras en de dichte beplanting droeg dit bij aan een grote biodiversiteit in het Noorderplantsoen. Opvallend is de rijke stinsenflora. Vooral de bosgeelster en de gele anemoon komen hier veel voor. In het park staan meer dan vijftig verschillende boomsoorten, waarlangs een speciaal bomenpad is aangelegd. Er zitten zeldzame exemplaren tussen, zoals de Perzische eik en de hopbeuk. Bij de bomen zijn naambordjes geplaatst. De dikste boom van de stad, een schietwilg, staat bij de oostelijke ingang van het plantsoen bij de Nieuwe Ebbingestraat.

In het park zijn vele vogelsoorten aanwezig. Ook komen er zes soorten vleermuizen voor. Voor de vleermuizen was in 1998 een onderkomen aangelegd in een deel van de gewelfde tunnel die nog was overgebleven uit de tijd van de vestingwerken. Deze tunnel, het Sikkenspoortje genoemd, liep tussen de stad en het pad langs de vestinggracht door een wal die de Kattenberg heette. De achttien meter lange doorgang is in het verleden in gebruik geweest als werk- en opslagplaats voor een schilder en de plantsoenendienst. De vleermuizen bleken de tunnel iets te warm te vinden en huizen sindsdien liever elders in het Noorderplantsoen.

Het Noorderplantsoen was van begin af aan een populair wandelpark. Daarnaast trokken de zondagse concerten, die in de stenen muziekkoepel uit 1905 werden gegeven, veel publiek. De koepel was tevens een ontwerp van Mulock Houwer. Toeschouwers en wandelaars kochten versnaperingen bij een kleine houten kiosk bij de centrale vijver, die aan het begin van de 20e eeuw werd verbouwd tot `Melksalon Vredewold’. In 1930 verrees op deze plek een paviljoen naar een ontwerp van stadsbouwmeester Siep Bouma. Om de natuurwaarden van het plantsoen te behouden werd in 1967 een deel van het Noorderplantsoen – tussen de Leliesingel en de Nassaulaan – voor alle gemotoriseerd verkeer gesloten. Na een referendum volgde in 1994 de rest van het plantsoen. Daarna liet de gemeente het Noorderplantsoen restaureren waardoor de opzet in de Engelse landschapsstijl werd hersteld. Dichtgegroeide delen werden weer open gemaakt, zichtlijnen werden hersteld, later geplante, niet passende bomen werden gekapt en de padenstructuur verbeterd en geaccentueerd. De uitvoering van deze restauratie was in handen van landschapsarchitect Jörg Copijn.