湖心亭所在地為日治明治36年（1903）開園之「臺中公園」，園內原有自然水塘，經人工整修後成池。明治41年（1908）10月為慶祝縱貫鐵路全線通車典禮，於池中建亭，來臺主持通車式的日本閑院宮載仁親王曾於此亭休憩、觀看表演。 戰後臺中公園更名為「中山公園」，池改稱「日月湖」，亭則改稱「湖心亭」。民國88年（1999）市府以湖心亭為縱貫鐵路通車典禮紀念見證，且長期為臺中市的地標，具有無可取代的代表性，指定為市定古蹟。 民國89年（2000）「中山公園」才又改稱「臺中公園」迄今。