Le parc est constitué de près de 1 200 arbres et arbustes tels que des sophoras, des tilleuls et des catalpas. On y trouve également des massifs de plantes annuelles et vivaces, des plantes grimpantes et des rosiers.

La grande fontaine en cascade de Paris mesure plus de 100 mètres de long et dévale le flanc de la colline. Elle offre un endroit rafraîchissant à l'ombre des plantes grimpantes.

La culture du vin à Belleville remonte à l'époque Carolingienne. Les moines de la Ferme de Savies exploitaient 15 hectares de vignoble sur ce qui est aujourd'hui le parc de Belleville. La vigne a disparu de Belleville à la Révolution, mais a réapparu en 1992 avec des cépages de Pinot Meunier et de Chardonnay.

Au 18e siècle, le quartier était essentiellement agricole avec un moulin à vent dominant le paysage. L'ouverture de carrières de gypse a attiré une nouvelle population d'ouvriers. Au XIXe siècle, les maisons situées de part et d'autre des escaliers du parc actuel donnaient à la colline des airs de Montmartre. Le quartier était insalubre, mais a connu des améliorations avec la fermeture des carrières.