سردر باغ ملی طی سال‌های 1301 تا 1304 ش، به عنوان دروازه ورود به میدان مشق، كه محوطه‌ای نظامی و در اختیار قشون بود، احداث شد. مدتی پس از ساخت دروازه، فكر ایجاد اولین باغ عمومی شهر تهران به نام باغ ملی در اراضی داخل میدان مشق، مطرح و طرح آن تهیه شد و به اجرا درآمد و نام دروازه میدان مشق به سردرباغ ملی تغییر یافت. باغ ملی چند سالی بیش‌تر به جا نماند و در محوطه آن وزارت امور خارجه، كتاب خانه ملی و موزه ایران باستان را ساختند. اما نام این باغ بر سردر میدان مشق باقی ماند و مردم سردر باغ ملی را به عنوان نماد تاریخ معاصر تهران و معماری خاص تهران قدیم می‌شناسند.
این بنا كار استاد جعفر خان معمار كاشانی است. سفت كاری‌هایش توسط استاد اسماعیلی، ستون‌ها به دست استاد كریم منیژه و كاشی‌های آن نیز توسط مرحوم استاد خاك نگار مقدم ساخته شده است.
در نمای خارجی، بر كتیبه كاشی‌كاری سردر، اشعاری از ندیم الملك به چشم می‌خورد. سردر دارای نقوش كاشی‌كاری شده با نقش دو شیر كه تاجی را در میان گرفته‌اند، پلنگ، شیر و خورشید و مسلسل است.
سردر دارای یك سواره‌رو و دو پیاده‌رو در طرفین آن است، كه هر سه آن‌ها دارای دروازه‌های چدنی است. دروازه‌های چدنی بنا نیز در قورخانه تهران توسط استاد محمد علی كرمانی، از صنعتگران بنام، ساخته شده است.
اداره كل میراث فرهنگی استان تهران برحسب وظیفه قانونی حفظ میراث فرهنگی، با مشاركت شهرداری منطقه 12 درصدد است با آزاد سازی و مرمت دروازه‌ها سنگ فرش این محوطه را به شكل اولیه احیا كند.
از میدان مشق قدیم تهران كه در زمان خود از بزرگ‌ترین میدان‌های (نظامی) تهران بود، امروزه اثری نمانده و فقط سردر زیبایی از آن دوران باقی مانده است.
سردر باقی مانده از آن دوران اگرچه در زمان پهلوی اول تجدید شده، در نوع خود تنها بنای سبك دروازه‌ای كلاه فرنگی به جا مانده از گذشته تهران است، كه آن را در زمره بناهای تاریخی خاص و در خور توجه قرار می‌دهد. این بنای تاریخی دارای سه چشمه دروازه دار و دو لنگه آهنی (فولاد برنج) است كه حكم ورودی خروجی پادگان نظامی را داشته كه محل مشق و تمرین و مانور سربازان بوده است، و در زمان خود از بهترین مصالح (سنگ، آجر، چوب، آهن و برنز)، به بهترین شكل معقول و كارا ساخته شده است.
این بنای زیبا كه یادآور دروازه‌های دوازده گانه تهران قدیم است، از جنبه‌های مختلف معماری، نظامی، تاریخی، فرهنگی، و زیبایی شناختی و... قابل بررسی است. این میدان در زمان فتح‌علی شاه قاجار (12501212ق)، بنیاد نهاده و در دوره ناصرالدین شاه (1264 1313) تجدید بنا شد و توسعه یافت كه در 1278، به اهتمام محمد حسین خان سپهسالار، به صورت میدانی مربع شكل درآمد و دیواری با طاق‌های آجری گرداگرد آن ایجاد شد و دارای دروازه‌ای زیبا با یك درب دو لنگه و دو طاق نمای مسدود مجاور آن به صورت پخی، بر شمالی خیابان و میدان سپه (امام خمینی فعلی) گردید، كه گاهی ناصرالدین شاه از بالای آن به تماشای مشق نظامیان مشغول می‌شد.
موقعیت مكانی سردر، با توجه به قراین و بررسی طرح‌ها و نقشه‌های تهران زمان ناصرالدین شاه، به احتمال قریب به یقین بر شمالی خیابان سپه، در محدوده بانك سپه تا كوچه پست بوده است و در سال‌های بعد، در 1280، بنایی به شیوه معماری روسی در شمال غربی آن ساخته شد كه مركز قزاق خانه دولتی بود.
اما در پایان دوران قاجار به این میدان كم‌تر اهمیت داده شد و مورد بی مهری‌های زیادی قرار گرفت، به طوری كه به میدانی بلااستفاده مبدل گشت و حتی به نظافت و پاكیزگی آن توجه نشد، اما در نخستین سال‌های وزارت جنگ پهلوی اول، ابتدا قسمت غربی میدان به باغ و سپس بناهای دیگر به باغ ملی تبدیل شد و سردر بزرگ الماسیه را كه در قورخانه ساخته شده بود، برای آن در نظر گرفتند و بر سردرباغ ملی نصب گردید. هم چنین نیم تنه رضا پهلوی كه به دستور سردار اعتماد، رئیس كل قورخانه ریخته شده بود، در 1340 ق، بر بالای سردر قرار گرفت كه تا آخر دوره پهلوی دوم پا بر جا بود. این نیم تنه در دوران انقلاب سرنگون و به احتمال قریب به یقین در فضای باز بانك ملی مقابل سردر دفن گردیده است. به این ترتیب، به غیر از مرمت جزئی بر روی كلاه فرنگی و رطوبت زدایی ناقص در پی بنا، تغییری جز تخریب ناشی از رطوبت و عدم توجه نداشته است.
این میدان كه سربازخانه مركزی در آن واقع بود و نظامیان در آن مشق نظام می‌كردند، از شمال به خیابان سرهنگ سخایی (سوم اسفند سابق)، از شرق به خیابان فردوسی (علاء الدوله سابق)، و از غرب به خیابان سی تیر (قوام السلطنه سابق) ختم می‌شود. به طور كلی از ابتدای شمالی خیابان سپه (باغ شاه یا سپه سابق) در محدوده میدان مشق قرار داشت كه بناهای كنونی اداره پست (شامل موزه وزارت پست و تلگراف و تلفن)، شهربانی كل كشور (نیروی انتظامی فعلی)، وزارت امور خارجه، موزه ملی ایران (موزه ایران باستان سابق)، موزه و كتاب خانه ملی ملك، اداره كل ثبت اسناد و املاك كشور، و بنای اولیه شركت ملی نفت (ساختمان شماره 3 وزارت امور خارجه فعلی) را در بر می‌گرفت، به طوری كه سردر فعلی بین ساختمان پست خانه (در محل حاضر موزه وزارت پست و تلگراف و تلفن) و بنای قدیمی شركت ملی نفت (ساختمان شماره 3 وزارت امور خارجه فعلی) قرار دارد و به عبارتی در محل تلاقی خیابان ملل متحد و خیابان امام خمینی (سپه سابق) قرار دارد.
بنا به نوشته‌ای در سفرنامه جكسن ، این محوطه كه از بزرگ‌ترین میدان‌های نظامی تهران بوده، در حدود 400 متر طول و عرض داشته است. در دوره خاكی بودن میدان، كودكان نیز در آن جا بازی می‌كردند. در سال‌های بعد مكان تمرین دوچرخه و موتور سیكلت و مانند آن بود، به گونه‌ای كه دو پسر بچه انگلیسی در آن‌جا آن قدر نمایش دوچرخه سواری دادند تا سرانجام آن را رواج دادند. میدان هم چنین جایی بود برای پرواز بالن‌ها و نشان دادن آن به مردم و باز در این میدان بود كه اولین بار وسیله‌ای به نام طیاره به هوا فرستاده شد. در زمان جنگ بین الملل اول نیز نخستین هواپیمایی كه در ایران به زمین نشست، در میدان مشق بود كه مردم تهران سه روز تمام به دیدن آن می‌رفتند.
ویژگی دیگر میدان مشق آن بود كه زمستان‌ها و هنگام برف ریزان، شیخ شوریده‌ای میآمد و چون برف سطح میدان را می‌پوشانید و رفت و آمد در آن كم می‌شد، او كه ظاهراً دارای اختلال حواس و باطناً از هنرمندان و هوشمندان بود، پارویی به دست می‌گرفت و بر روی برف تمرین خط درشت می‌كرد و با این عمل خود نام میدان مشق را به نوعی تأیید می‌كرد.
میدان مشق هم چنین محل به دار آویختن میرزا رضا عقدایی، فرزند ملاحسین، معروف به میرزا رضا كرمانی، قاتل ناصرالدین شاه در 1314 ق، است. مراسم اعدام وسط میدان مشق با حضور 5000 نفر انجام شد. می‌گویند جسد وی دو روز بر دار ماند.
بنای سردر از نظر معماری نیز مانند دیگر بناهای هم عصر خود، از سبكی خاص پیروی كرده كه به سبك رضا خانی مشهور است. این سبك در معماری ایران كه تلفیقی از معماری دوران‌های مختلف تاریخی ایران و سبك‌های اروپایی است، در هر بنایی به شیوه‌ای خاص اعمال شده، به طوری كه هم تركیب و تقلید به وضوح قابل تشخیص است; به خصوص در بناهای میدان مشق، از جمله بنای موزه ایران باستان (13161312 ش) به سبك ساسانی و به تقلید از طاق كسری و ایوان مداین، بنای كاخ شهربانی 13141311، به سبك هخامنشی، بنای كاخ وزارت امور خارجه (13161312)، به سبك هخامنشی و به تقلید از دستگاه زرتشت در نقش رستم و بنای سازمانی ثبت اسناد و املاك (13141313)، با تلفیقی از سبك معماری هخامنشی، ساسانی، اسلامی و اروپایی كه به روشنی قابل تشخیص است. استفاده یا تقلید از سبك‌های معماری ایران باستان با قالب و عملكرد امروزی از مشخصه‌های بارز این دوره به شمار می‌رود.
در مورد سردرباغ ملی، تلفیق سبك ایرانی اروپایی به خصوص در كاشی كاری و كلاه فرنگی به طور مشخص اجرا شده و به طور كلی تركیب و تقلید آن براساس معماری امروزی قالب‌گیری شده است.
پی بنا و پایه و شال ستون‌های هشت گانه سنگی و بدنه بنا و ساق ستون‌ها آجری است و قسمت بالاتر سردر كاشی كاری است به رنگ‌های لاجوردی، فیروزه‌ای، كرم، زرد، قهوه‌ای، طلایی، قرمز، سفید و سبز با طرح‌های اسلیمی، مسلسل، صحنه نبرد، تخریب قلعه به وسیله توپ، رضاخان با تفنگ شصت تیر، دو فرشته پیروزی، پرچم ایران، تفنگ شصت تیر، گلوله توپ به شكل هرم (هرم 21 عددی)، طرح سه بعدی نوری، پلنگ و اشعار و آیات قرآن و اسماء اهل بیت به صورت كتیبه زیر كلاه فرنگی.
بیش‌تر كاشی كاری‌ها به ویژه پرچم ایران، گلوله‌های توپ و مسلسل ماكزیمم، كار حاج حسین كاشی كار است و نقوشی چون رودخانه، پلنگ و خانه روستایی بی گمان از كاشی كاری دروازه قدسی میدان مشق اقتباس شده است.
این بنا دارای سه ورودی است. سردر دوره ناصرالدین شاه دارای یك ورودی دو لنگه است كه به صورت دو لنگه در آهنی و طرح‌های برنز كاری شده شامل طرح‌های گل و مرغ شبیه اژدها یا پرنده خیالی هما، طرح اسلیمی، شیر و خورشید، و سر شیر است كه به شكل زیبایی مشبك كاری شده است. در بالای درهای ورودی نیز طرح‌های طبل، پری، تاج، تبرزین، شمشیر، نیزه، شیپور، توپ و گلوله به چشم می‌خورد. هم چنین، در بالای دو ورودی كناری به شكل حصیری آجر كارهای طرح و خیلی زیبا به كار گرفته شده است.
این بنا دارای 2 نمای بیرونی و درونی است. نمای بیرونی (خ امام خمینی) از هشت ستون آجری به صورت جفت تشكیل شده است كه در اطراف ورودی‌های سه گانه، نسبت به دیگری به اندازه یك قطر ستون عقب نشینی دارد; یعنی در اطراف هر در، از چهار ستون دو تای آن كمی عقب‌تر قرار گرفته‌اند كه به جهت سایه و روشن نو جلوه‌ای خاص به بنا داده است.
پهنای دروازه باغ ملی از شرق به غرب كم‌تر از 27 متر است. این پهنا در گذشته به خاطر وجود دو اتاق بازرسی یا نگهبانی واقع در سمت شرق و قسمت غربی بنا، بیش‌تر هم بوده است (حدوداً 45 متر). این دو اتاقك با توجه به تصاویر اولیه میدان مشق، دارای عرضی هم چون دروازه‌های هلالی و البته با ارتفاع كم‌تر از قسمت‌های مجاور خود بود. بعدها اتاق غربی قسمتی از بنای شركت نفت ایران و انگلیس و اتاق شرقی به بنای اداره پست تهران متصل شد و بعد از آن نیز تخریب گشت.
نمای درونی به استثنای ستون‌ها، تفاوت چندانی با نمای بیرونی ندارد. از نقوش و طرح‌های نمای داخلی می‌توان به صحنه تسخیر تهران در كودتای 1299، دروازه و برج و باروهای تهران (احتمالاً دروازه قزوین)، نقوش تمام قد لژیون قزاق در دو طرف ورودی اصلی، و نقوش فرشته پیروزی كه كم و بیش از حجاری‌های طاق بستان اقتباس گردیده است، اشاره كرد.
سردر باغ ملی علاوه بر نقاره‌زنی، دیده بانی و دروازه تردد نظامی، در واقع حكم بنای یادبود فتح تهران در كودتای سوم اسفند 1299 ش توسط رضاخان را دارد، كه در كاشی‌كاری بدنه سردر به وضوح قابل مشاهده است; از جمله تخریب برج و بارو با گلوله‌های توپ، رضاشاه در حال تیراندازی، دو فرشته پیروزی و كتیبه‌ها، همه نشانه‌هایی از فتح و پیروزی در كودتای سال 1299 و تسخیر تهران است.
به طور كلی، كتیبه‌های سردر باغ ملی شامل 45 كتیبه روی كاشی و دو كتیبه فلز كاری به صورت نیم برش دایره و دیگری در قسمت بیضی شكل بالای سردر اصلی است.
كتیبه‌های نمای درونی شامل كتیبه‌های اشعاری در بالای دروازه‌های كوچك است. بالای هر دروازه كوچك شش كتیبه اشعاری وجود دارد و البته در سمت غربی به علت تعبیه ناودان و حذف پلكان قرینه شرقی، دو مورد آن تا حدی مخدوش شده است. بالای هر دروازه كوچك، سیزده كتیبه اشعاری كاشی كاری موجود است، اما كتیبه‌های انتهایی قسمت غربی و شرقی بنا به علت ساخت بناهای اداره پست و شركت نفت مخدوش و تخریب شده است. این كتیبه‌ها به صورت كمربندی دور بنا و در قسمت عرضی آن هم امتداد داشته كه با ساخت بناهای مجاور مخدوش شده است.