1911年4月27日（农历辛亥三月二十九日）下午5时半，黄兴率领革命党选锋队160多人在广州起义，与清军激战一昼夜后失败。革命党人潘达微发动广仁善堂等将收殓到的烈士遗骸72具，安葬于红花岗，并以《咨议局前新鬼录，黄花岗上党人碑》为题将安葬情况在报纸上报道，红花岗因此易称为黄花岗，后沿用至今。1912年广东军政府拨款在原墓地修建烈士陵墓，孙中山亲手栽植青松。1918年滇军师长方声涛（烈士方声洞之兄）募款修建而初具规模。1919年海外华侨捐款增建了墓亭、纪功坊、乐台等建筑。其后又不断增建，至1935年基本建成现有规模，并辟为黄花岗公园。

陵园坐北向南，规模宏大，气魄雄伟，占地13万平方米。主要建筑群汇集在中轴线上。正门宽32．5米，为3拱仿凯旋门式建筑，门额上以花岗石镌刻孙中山题写的“浩气长存”4个金色大字，进门为长230米的宽阔墓道，其中段有泮池、石拱桥，尽头为七十二烈士陵墓。墓呈正方形，每边长17．5米，石砌围档的四周围有铁栏杆，墓中央建一墓亭，亭内立“七十二烈士之墓”墓碑，亭顶形如悬钟，寓争取自由警钟之意。墓前右侧碑亭内立有“黄花岗七十二烈士之碑”，刻着72位烈士的姓名，左侧刻置至1932年审查所得14位烈士姓名的“补书辛亥三月廿九广州革命烈士碑”。墓后是“缔结民国七十二烈士纪功坊”，系章炳麟篆额，坊墙正面刻着和正门相同的“浩气长存”4个大字，其东西两侧各有螺旋式梯级达坊顶。坊的顶层中间用72块长方形石头横列堆砌成崇山形的“献石堆”，象征72位烈士，顶端伫立一高举火炬的石雕自由神像。纪功坊后耸立《广州辛亥三月二十九日革命碑记》碑，碑高3．02米，宽1．82米，是广州现存最大的连州青石碑刻，1934年刻置。碑文长3000余字，详述广州“三·二九”起义的历史和陵墓修建的经过。碑阴表列有86位烈士的就义情形。陵园西南角还有一拱形门，门额上嵌着“黄花岗七十二烈士墓道”10个大字。此门原是陵园正门，增建大门后成为侧门。侧门后的墓道，东接正门墓道上的拱桥泮池，道旁林立着北江同志先锋队等悼念烈士而刻置的石碑和1对石雕龙柱，还有起义烈士喻培伦的衣冠冢。

1961年3月公布为全国重点文物保护单位。园址在东山区先烈中路，潘达微先生及邓仲元、杨仙逸、冯如、史坚如等革命烈士也安葬于此。