Nằm ngay trung tâm thành phố, ở độ cao 1.477m, Hồ Xuân Hương nguyên là thung lũng có dòng suối Cam Ly chảy qua, nơi quy tụ của các cư dân Lạch buổi ban đầu.
 
Năm 1919, từ sáng kiến của viên Công sứ Counhac, kỹ sư công chánh Labbe đã tiến hành việc ngăn dòng suối làm thành hồ. Đến năm 1923 lại xây thêm một đập nữa ở phía dưới tạo thành hai hồ.
Do ảnh hưởng của cơn bão tháng 3 năm 1932, cả hai đập đều bị vỡ. Mãi đến năm 1934-1935 một đập lớn bằng đá mới được kỹ sư Trần Đăng Khoa thiết kế xây dựng phía dưới hai đập cũ tạo thành một hồ lớn - người Pháp gọi là Grand Lac. Đập này nằm trước dinh Quản Đạo mà vị Quản đạo lúc này là Phạm Khắc Hoè vẫn được dân địa phương xưng gọi “Ông Đạo”, nên khi đập cũng là cầu xây xong, người dân quen gọi là cầu Ông Đạo, còn tồn tại đến ngày nay.

Hồ có chu vi 5.000m, rộng 25ha với hình dạng trăng lưỡi liềm. Mặt hồ phẳng lặng như tấm gương soi bóng những tán tùng già cỗi, những hàng liễu rũ thướt tha và sẽ đẹp hơn khi mùa xuân về, lúc những cánh anh đào nở rộ một màu hồng rực rỡ khiến mặt hồ bừng lên như đôi má cô gái Đà Lạt tuổi xuân thì.
Hồ được mang tên Xuân Hương từ năm 1953 như muốn làm sống mãi hình ảnh lãng mạn của nữ sĩ thơ Nôm nổi tiếng Việt Nam thế kỷ thứ 19 Hồ Xuân Hương.