Wraz z budową barokowego dworu pod koniec XVII w. przez marszałka zielonogórskiej szlachty Baltazara von Unruh, wokół rezydencji powstało pierwsze założenie parkowo-ogrodowe. Największy wpływ na wygląd zatońskiego pałacu miała jednak księżna Dorota de Talleyrand-Périgord. Najsłynniejsza z właścicielek Zatonia rezydowała w pałacu w latach 1840 – 1844. Gruntownie go przebudowała nadając mu klasycystyczny styl, a park zleciła powiększyć do 32 ha i stworzyć piękny park krajobrazowy z alejkami i rabatami obsadzonymi różnymi gatunkami kwiatów. Niestety, po II wojnie światowej armia czerwona doszczętnie spaliła pałac. Nie przejawiano także jakiejkolwiek dbałości o utrzymanie otaczającego go parku. Konsekwencją tego był zanik ciekawych okazów drzew, dewastacja parkowej architektury oraz zatarcie pierwotnych osi widokowych i alejek spacerowych. Nie pomógł nawet fakt, iż 16 marca 1965 roku park został wpisany do rejestru zabytków. Pomimo losu jaki spotkał park w Zatoniu, pozostał on niezmiennie ciekawym obiektem przyrodniczo-historycznym.
Społecznym wysiłkiem członków Stowarzyszenia „Nasze Zatonie" w latach 2011 – 2014 przeprowadzono w jego zachodniej części gruntowne czyszczenie z podrostów i samosiejek, odsłaniając wiekowe drzewa pamiętające czasy jego świetności. W ostatnim czasie park został poddany gruntownej rewitalizacji, której efekty można podziwiać już dziś. Rewitalizacja została zrealizowana w ramach projektu „Zachowanie i wykorzystanie historycznych krajobrazów parkowych w Branitz i Zatoniu" współfinansowanego z Programu Współpracy INTERREG V A Brandenburgia - Polska 2014 – 2020.
Obecnie, odwiedzający mogą poznać całe założenie pałacowo-parkowe spacerując bądź jeżdżąc na rowerze po nowych utwardzonych alejkach, które zostały odtworzone według historycznego układu. W każdej części parku czekają różne atrakcje.
W jego zachodniej części znajdują się dwa stawy. Duży staw z wyspą, do powstania którego wykorzystano strumień Dłubnia. Wspomina o nim księżna w pamiętniku tymi słowami: „…Strumień, który przepływa przez ogród, daje mu świeżość". Drugi, mniejszy staw przy historycznym folwarku przypałacowym służył niegdyś jako miejsce obmywania kół powozów przed wjazdem do wozowni. Dziś, staw nie pełni już swojej pierwotnej funkcji, ale jest pewnego rodzaju pamiątką z czasów księżnej. Warto podejść do tego miejsca jeszcze z jednego powodu. Przy brzegu znaleźć można kopię figury dzika kalidońskiego, którego oryginał można podziwiać w Galerii Uffizi we Florencji.
W bliskiej odległości od stawów znajdują się dwie główne atrakcje parku: ruiny pałacu oraz odbudowana oranżeria. Te pierwsze zostały zabezpieczone i oddane do zwiedzania. W drugim budynku mieści się natomiast klimatyczna kawiarenka. To w niej można wypić aromatyczną kawę i zjeść pyszne ciasto, a latem, zrelaksować się w przeszklonym trejażu łączącym oranżerię z pałacem.
Stojąc na dziedzińcu nie sposób nie zauważyć dwóch fontann. Większa i bardziej reprezentacyjna jest ozdobiona rzeźbą „Młodego fauna z łabędziem", która stoi przed głównym wejściem do rezydencji. Otoczenie klasycystycznej oranżerii dopełnia zaś efektowna fontanna treflowa oraz kopia sarkofagu z III wieku n.e.
W północnej części parku znajduje się odtworzony mur wraz z zabytkową bramą północną, tzw. psią bramą, prowadzącą do dawnego zwierzyńca. W tym miejscu znajduje się także dawny domek ogrodnika, w którym obecnie mieści się informacja turystyczna.
Podążając parkowymi alejkami na wschód od pałacu dostrzec można wzniesienie z grotą romantyczną. Na jego szczycie jest usytuowana piękna altana różana (dawniej nazywana różaną świątynią). Stanowi ona punkt widokowy, z którego rozpościera się wspaniały widok na pałac i całą łąkę. To również doskonałe miejsce na romantyczne spotkania.
Aktualnie Park Książęcy Zatonie jest miejscem wypoczynku oraz organizowania plenerów artystycznych i koncertów kameralnych. Może pochwalić się także przepiękną iluminacją wieczorną najważniejszych obiektów architektonicznych, przyciągając mieszkańców Zielonej Góry i okolic.