Инициаторами создания партии - новой политической силы еще в Советской Украине - стала группа активистов Всеукраинской экологической ассоциации "Зеленый мир". Сама ассоциация была создана в 1987 г. и продолжает работать и до сих пор.
24 мая 1991 г. Партия Зеленых Украины была официально зарегистрирована Министерством юстиции Украины. В течение 1990-1992 гг. лидером ПЗУ был врач, писатель, известный общественный деятель Юрий Щербак. В июне 1991 г. Щербак был назначен Министром охраны окружающей среды (впоследствии работал послом в Израиле, США и Канаде).
9 октября 1992 г. на ІІІ съезде ПЗУ Главой Партии Зеленых Украины был избран Виталий Кононов.
Первой серьезной победой ПЗУ стали парламентские выборы 1998 г. На первых в Украине выборах по смешанно-мажоритарной системой ПЗУ получила 1 млн 444 тыс. 264 голосов избирателей (5,4%), что дало партии 19 депутатских мандатов. Партия Зеленых Украины была среди восьми политических партий, преодолевших избирательный барьер, ПЗУ получила поддержку избирателей во все регионах Украины, кроме Львовской и Черновицкой областей.
Решением VII съезда ПЗУ, который состоялся в мае 1999 г., лидер украинских Зеленых Виталий Кононов принял участие в президентских выборах как кандидат в Президенты Украины.
На парламентских выборах в 2002 г. за ПЗУ проголосовало 1,3% избирателей.
В июле 2004 г. ХІ съезд ПЗУ выдвинул Виталия Кононова кандидатом на пост Президента Украины от Партии Зеленых Украины. 23 сентября 2004 г. Центральный Координационный Совет Партии Зеленых на своем заседании принял решение об отказе от последующего участия в кампании по выборам Президента Украины. Во втором туре выборов-2004 ПЗУ поддержала кандидатуру Виктора Ющенко на пост Президента Украины.
На парламентских выборах 2006 г. за ПЗУ проголосовали 137 тыс. 858 избирателей, что составило 0,5%. Из 45 участников избирательного процесса Партия Зеленых Украины заняла 14 место.
4 августа 2006 г. на ХІV съезде партии Главой ПЗУ был избран Владимир Костерин. Затем лидером украинских Зеленых являлась Татьяна Кондратюк. Она была избрана Главой ПЗУ на ХVIII внеочередном съезде партии 24 октября 2009 г.
Относительно участия ПЗУ в исполнительной власти, то в период с марта 1999 г. по июль 2001 г. заместитель председателя ПЗУ Олег Шевчук возглавлял Государственный комитет связи и информатизации Украины.
С июля 2001 по ноябрь 2002 г. Министерство экологии и природных ресурсов Украины возглавлял заместитель председателя ПЗУ, председатель Политсовета ПЗУ Сергей Курыкин.
С 24 октября 2009 г. Партию Зеленых Украины возглавляла Татьяна Кондратюк - экс-заместитель Министра по делам семьи молодежи и спорта.
На юбилейном, ХХ съезде Партии Зеленых Украины, 25 мая 2011 г. новым председателем партии был избран Денис Москаль. Он входит в Партию Зеленых Украины с 2009 г. На сегодняшний день он также возглавляет депутатскую фракцию "Республика Киев" в Киевском городском совете.
По данным Секретариата ПЗУ, по состоянию на 1 июля 2009 г. действует 26 областных организаций и 561 местная организация ПЗУ. Членами партии являются почти 28 тыс. людей.