Ініціаторами створення партії - нової політичної сили у ще Радянській Україні - стала група активістів Всеукраїнської екологічної асоціації "Зелений світ". Сама асоціація була створена в 1987 р. і продовжує працювати і досі.
24 травня 1991 р. Партія Зелених України була офіційно зареєстрована Міністерством юстиції України. Протягом 1990-1992 рр. лідером ПЗУ був лікар, письменник, відомий громадський діяч Юрій Щербак. У червні 1991 р. Щербак був призначений Міністром охорони навколишнього середовища (згодом працював послом в Ізраїлі, США та Канаді).
9 жовтня 1992 р. на ІІІ з'їзді ПЗУ головою Партії Зелених України був обраний Віталій Кононов.
Першою серйозною перемогою ПЗУ стали парламентські вибори 1998 р. На перших в Україні виборах за змішано-мажоритарною системою ПЗУ отримала 1 млн 444 тис. 264 голосів виборців (5,4%), що дало партії 19 депутатських мандатів. Партія Зелених України була серед восьми політичних партій, що подолали виборчий бар'єр, ПЗУ отримала підтримку виборців у всіх регіонах України, крім Львівської та Чернівецької областей.
Рішенням VII з'їзду партії, який відбувся у травні 1999 р., лідер українських Зелених Віталій Кононов взяв участь в президентських виборах як кандидат у Президенти України.
На парламентських виборах 2002 р. за ПЗУ проголосувало 1,3% виборців.
У липні 2004 р. ХІ з'їзд ПЗУ висунув Віталія Кононова кандидатом на пост Президента України від Партії Зелених України. 23 вересня 2004 р. Центральна Координаційна Рада Партії Зелених україни на своєму засіданні прийняв рішення про відмову від подальшої участі в кампанії з виборів Президента України. У другому турі виборів-2004 ПЗУ підтримала кандидатуру Віктора Ющенка на посаду Президента України.
На парламентських виборах 2006 р. за ПЗУ проголосували 137 тис. 858 виборців, що склало 0,5%. З 45 учасників виборчого процесу Партія Зелених України посіла 14 місце.
4 серпня 2006 р. на ХІV з'їзді партії Головою ПЗУ був обраний Володимир Костерін. Потім лідером українських Зелених була Тетяна Кондратюк. Вона була обрана Головою ПЗУ на ХVIII позачерговому з'їзді партії 24 жовтня 2009 р.
Щодо участі ПЗУ у виконавчій владі, то в період з березня 1999 р. по липень 2001 р. заступник голови ПЗУ Олег Шевчук очолював Державний комітет зв'язку та інформатизації України.
З липня 2001 по листопад 2002 р. Міністерство екології та природних ресурсів України очолював заступник голови ПЗУ, голова Політради ПЗУ Сергій Курикін.
З 24 жовтня 2009 р. Партію Зелених України очолювала Тетяна Кондратюк - екс-заступник Міністра у справах сім'ї молоді і спорту.
На ювілейному, ХХ з'їзді Партії Зелених України, 25 травня 2011 р. новим головою партії був обраний Денис Москаль. Він входить у Партію Зелених України з 2009 р. На сьогоднішній день він також очолює депутатську фракцію "Республіка Київ" у Київській міській раді.
За даними Секретаріату ПЗУ, станом на 1 липня 2009 р. діє 26 обласних організацій і 561 місцева організація ПЗУ. Членами партії є майже 28 тис. людей.
