La forme urbaine actuelle de Paris est un héritage de la ville transformée par le préfet Haussmann pendant la seconde moitié du XIXe siècle. Cet urbanisme historique reste très présent dans la capitale grâce au classement de nombreux bâtiments, monuments ou espaces publics. De ce fait, les nécessités d’intégration de la biodiversité dans le cadre de l’adaptation de la ville aux changements climatiques sont entravées par des contraintes très fortes.

Les travaux pour assainir et embellir Paris
La première tâche d’Haussmann consiste à intégrer à Paris tout ou parties des communes périphériques de la ville. Ainsi, en 1859-1860, il étend la ville sur Belleville, Grenelle, Vaugirard et La Villette, et sur une grande partie d’Auteuil, de Passy, de Batignolles-Monceau, de Bercy, de La Chapelle, de Charonne et de Montmartre.
Il entreprend le percement de voies pour « doter les nouveaux quartiers d’espace, d’air, de lumière, de verdure et de fleurs, ce qui dispense la salubrité tout en réjouissant les yeux ». Paradoxalement, cette période de travaux favorise d’abord le paludisme dans Paris. En effet, beaucoup d’ouvriers provenant de régions infectées et donc porteurs de Plasmodium viennent travailler sur les chantiers. De plus, les nombreux terrassements dans les quartiers surpeuplés créent des ornières et des flaques dont l’eau croupissante entraîne la prolifération des moustiques.
Avec l’accord de l’empereur, Haussmann trace des axes principaux. Pour les réaliser, il empiète sur des espaces verts, le jardin du Luxembourg par exemple, et fait démolir de nombreux bâtiments. Des boulevards et avenues sont percés de la place du Trône (actuelle place de la Nation) à celle de l’Étoile, de la gare de l’Est à l’Observatoire, et les Champs-Élysées sont aménagés.
Pour les espaces verts, Haussmann s’appuie sur les compétences d’Adolphe Alphand, ingénieur des Ponts et Chaussées, qu’il nomme à la tête du nouveau service municipal des Promenades et Plantations. Ensemble, ils prévoient de nombreux parcs et jardins, notamment le parc Montsouris et celui des Buttes-Chaumont. Haussmann veut « des espaces verdoyants, dispensateurs de salubrité, défenseurs de la vie humaine que leur influence bienfaisante prolonge, offrant de surcroît des lieux de repos et de plaisance aux travailleurs et à leur famille » — les objectifs de santé et de paix sociale sont ici clairement affichés. Il demande à Alphand de faire aménager des squares dans chacun des 80 quartiers de Paris, et de créer, presque ex nihilo, les bois de Vincennes et de Boulogne. Le bois de Boulogne est ainsi le résultat de l’annexion de la plaine de Longchamp et du parc de Madrid à une propriété boisée cédée à la Ville par Napoléon III. Deux lacs sont aménagés, dont l’un déverse le trop-plein de ses eaux dans le second par une cascade. Pour leur donner une profondeur suffisante, on élève leur pourtour « au moyen des terres de déblai de leur lit, répandues en talus allongés, gazonnés et plantés. […] Le trop-plein devait alimenter des ruisseaux répandant la fraîcheur et la fertilité dans les parties les plus basses du Bois, dont l’aridité n’était pas le moindre défaut ». Environ 420 000 arbres de haute tige et arbustes en touffes, essences à feuilles caduques ou persistantes appropriées à la nature du terrain, constituent les premières plantations. Les coupes d’arbres pour produire du bois d’œuvre ou de chauffage sont abandonnées, transformant les taillis en futaies d’où seuls les arbres morts sont prélevés. Le Jardin zoologique d’acclimatation (1860) est installé pour accueillir des animaux exotiques et les acclimater à des fins agricoles, commerciales ou de loisir.