Branitz gelangte 1696 in Besitz der Grafen von Pückler . Ab 1784 hatte die Familie ihren Wohnsitz in Muskau. Seit dieser Zeit war das Gut verpachtet. Nach dem Verkauf von Muskau 1845, wo Hermann Fürst von Pückler-Muskau (1785-1871) seit 1811 einen Landschaftsgarten angelegt hatte, zog er nach Branitz zurück. Noch im selben Jahr begann er mit der neuen Parkanlage.
Der von ihm geschaffene Landschaftspark, der unter dem Nachfolger Heinrich Graf von Pückler (1835-97) vollendet wurde, ist ein Gartenkunstwerk von internationaler Bedeutung. Der namhafte Schriftsteller und Weltreisende Fürst Pückler war neben Peter Joseph Lenné und Friedrich Ludwig von Sckell einer der bekanntesten deutschen Gartengestalter des 19. Jahrhunderts.
Der Branitzer Park ist ein nach dem "Zonierungsprinzip" angelegter Landschaftsgarten mit gestalterisch differenzierten Parkbereichen. Der "Innere Park" mit dem Gelände der Ökonomie und der Gärtnerei ist auf einer Fläche von ca. 100 ha angelegt. Fürst Pückler gestaltete außerdem die den Park umgebende Feldflur, den "Äußeren Park" als "ornamental farm" auf einem Gesamtareal von ca. 600 ha. Um das Schloss legte er einen sehr reich mit Blumenbeeten, Plastiken, weiteren Schmuckelementen und Ziergehölzen ausgestatteten Pleasureground (den Blumenpark) an. Hier verwendete Pückler auch fremdländische Gehölze, während er im Park nur einheimische pflanzen ließ. Für die Gestaltung des Parks nutzte Fürst Pückler den anstehenden hohen Grundwasserstand und die in der Nähe gelegene Spree, um in seinem Park ein künstliches Gewässersystem zu schaffen. Mit dem Aushub aus den Seen und Kanälen ließ er das gestalterisch vollendete Geländerelief des Parks anlegen.
Besonders schön ist die Schilfseepartie modelliert. Die Pyramidenebene mit der ehemals stufenförmig erbauten Landpyramide (1860-63) und dem Tumulus (1856-57) beeindruckt durch ihre einzigartige Wirkung. Fürst Pückler ist 1871 im Tumulus (der Seepyramide) beerdigt worden. 1884 wurde auch seine 1854 verstorbene Frau und Lebensgefährtin, Lucie von Pückler-Muskau (geb. 1776), dorthin umgebettet.
Durch meisterhafte Gruppierung der Gehölze, künstlerisch gelungene Behandlung des Reliefs und geschickte Wegeführung schuf der Fürst mit dem Park eine Art Bildergalerie, in der sich dem Betrachter beim Spazieren gehen eine Folge dreidimensionaler Gartenbilder darbietet.
Im Zentrum der Anlage befindet sich das 1770-72 erbaute Schloss. Es beherbergt das Fürst-Pückler-Museum mit historischen Wohnräumen und einer Ausstellung zum Leben und Werk des Fürsten Pückler sowie die Cottbuser Sammlung mit Gemälden von Carl Blechen. Dem Schloss gegenüber liegen der Marstall mit Ausstellungsräumen und das Kavalierhaus, in dem sich eine Gaststätte befindet.
Zwischen beiden Gebäuden befindet sich die Pergola mit Reliefs des dänischen Bildhauers Berthel Thorwaldsen, Antikenkopien aus Zinkguß und ein Bronzeabguß der Venus Italica von Canova. An Gebäuden sind im Park außerdem zu sehen: am südöstlichen Ende des "Inneren Parks" die neogotische Parkschmiede, im Norden das klassizistische Cottbuser Torhaus, und die historische Schloßgärtnerei mit dem Ananashaus.
Eine der wichtigsten Investitionsmaßnahmen der Stiftung Fürst-Pückler- Museum Park und Schloß Branitz war die Wiederherstellung und Gestaltung des Branitzer Gutshofes. Ab Juli 2006 wurde hier das Besucherzentrum mit Information, Museumsladen und Ausstellung untergebracht.
Im Jahr 2015 wurde das Wahrzeichen des Branitzer Parks, Fürst Pücklers Grab-Pyramide, nach aufwändiger Restaurierung der Öffentlichkeit übergeben. Um die charakteristische Färbung der Weinbepflanzung zu erreichen, sind von den ursprünglichen Pflanzen genetisch identische Nachkommen gezogen und gepflanzt worden. Weitere umfassende Restaurierungsarbeiten im Umfeld unterstreichen die wiedergewonnene majestätische Ausstrahlung der Seepyramide.
