Villa Godi Malinverni dispone di uno straordinario parco storico di enormi dimensioni, che si estende per circa 7 ettari nella parte retrostante la villa, in dialogo con i giardini posteriori. Il parco, con le sue piante secolari ed i suoi 2600 metri di viali, fu progettato nel 1852; quello che attraversiamo e ammiriamo oggi è soltanto l'ultima versione di uno spazio naturale che nei secoli ha mutato aspetto e funzione. Il parco oggi è un'oasi di pace immersa del verde delle colline pedemontane, ideale per un pomeriggio di tranquillità, meta e cornice di numerosi eventi culturali: vi si organizzano passeggiate e visite guidate, oltre che attività per le scuole e celebrazioni di cerimonie pubbliche o private.

In tutto il sito sono presenti 44 statue, riportate all'antico splendore grazie all'intervento di restauro del progetto "I giardini del Palladio", che risalgono a periodi storici diversi. Un primo ciclo risale al XVII secolo, opera della bottega dell'Albanese, di cui si attribuiscono le statue dell'area di servizio, accedendo dalla villa subito a sinistra, con la raffigurazione di Nettuno e Prudenza, e le statue allegoriche del primo gradone del giardino pensile. In stile seicentesco e settecentesco sono anche le statue e la fontana che adornano i giardini anteriori e che sovrastano l'entrata attuale, opera dell'artista Giuseppe Giordani, che ha lavorato in villa nella prima metà del Novecento. Al limite del giardino di Villa Godi Malinverni, sui pilastri di ingresso ai musei, vi sono due fantastiche sculture di inizio Settecento di Angelo Marinali, fratello più giovane del più noto Orazio. Le due figure, autografate dall'autore, rappresentano il Tempo, che arrestata la sua corsa è in posizione di riposo, cede il passo all'Eternità a cui rivolge lo sguardo. Nel parco invece è possibile ammirare una piccola collezione di epitaffi ottocenteschi nell'"angolo delle memorie" e una statua di ninfa che ci accoglie nel bellissimo laghetto romantico.

Tra la barchessa e la colombaia è presente l'antica limonaia, disegnata anch'essa dal Palladio, un luogo funzionale alla vocazione agricola della proprietà; in questo spazio venivano infatti posizionati i limoni nei periodi più freddi dell'anno. Oggi l'antica limonaia è stata rifunzionalizzata per accogliere attività didattiche, di studio e ricerca.