Historia Park Kazimierza Wielkiego jest pozostałością o wiele większego parku zakonu klarysek z pierwszej połowy XVII wiekuKuczma Rajmund: Zieleń w dawnej Bydgoszczy. Instytut Wydawniczy „Świadectwo”. Bydgoszcz 1995. Siostry Klaryski przybyły do Bydgoszczy w roku 1615 i po zbudowaniu klasztoru przystąpiły do organizacji ogrodu. Ogród sięgał do dzisiejszej ulicy 3 Maja, a jego powierzchnia wynosiła około 3,5 hektarówUmiński, Janusz: Bydgoszcz. Przewodnik, Regionalny Oddział PTTK „Szlak Brdy” Bydgoszcz 1996. W ogrodzie był staw rybny, drzewa owocowe, ozdobne, a także ogród warzywny.
Po kasacji zakonu przez władze pruskie, ogród zamieniono w roku 1835 na park regencyjny (niem. Regierungsgarten) przynależny do urzędu regencji bydgoskiej i zamknięty dla mieszkańców miasta. Jego obszar wynosił 3 ha. W roku 1861 zakupiono dla parku dwa łabędzie, a w dwóch stawach pływały karpie.
W latach 1900–1901 park przebudowano, zmniejszając go do 2,4 hazlikwidowano fragment przylegający do ul. 3 Maja. Pracami kierował technik ogrodu Paul Meyerkamp. Po zakończeniu prac, dnia 1 października 1901 roku, park przeszedł na własność zarządu miejskiego i jako park miejski (niem.