儿童公园建于1925年，原称铁路花园。1956年6月1日，伴随着中国第一条由少年儿童自己管理的儿童铁路和“少年号”儿童列车的正式通车，正式命名为哈尔滨市儿童公园。
儿童铁路绕公园一周，全长2公里，设有两个站台——哈尔滨站和北京站，“少先号”儿童列车由内燃机牵引，仿古式车头，共有6节软席车厢，可容纳192名旅客。通车47年来，儿童铁路先后培养了2万多名小员工，接待了刘少奇、陈毅等党和国家领导人以及来访的柬埔寨王国首相西哈努克亲王和夫人等国内外重要贵宾。
2000年，公园的白桦道重新铺装彩色道板，道路两侧的绿地中修砌了风格各异的林间甬道，形成一条风格别致的步行街；桃红地与芍药园中间的绿地，重新配制植物，铺设成曲径通幽的小路。绿地中心修建了一个休闲区。
儿童公园有儿童火车、碰碰车、逍遥球、高空观览车、豪华章鱼、海洋球、汽油车、淘气堡、飞机、快乐林、水上世界、高台滑板、豪华转马、滑行龙、游船、脚踏车、儿童乐园、小游艺机等多项游乐项目，深受小朋友喜爱。
1997年5月28日，占地350平方米的新北京站落成。站台边新建了一座候车长廊和一座象征和平的喷泉雕塑，站前广场新铺设了1102平方米的绿色草坪，引进了200余只和平鸽。