El paseo discurre sobre el frente marítimo de la muralla abaluartada del siglo XVIII, único tramo que queda en pie de gran obra defensiva mandada construir por Carlos III. Sus baluartes unidos por tramos de lienzos rectos de muralla permitían la defensa entre ellos. La construcción de estas murallas y los edificios militares de la época dieron lugar al nacimiento de nuevos ejes viarios, como la Calle Real o la Muralla del Mar, que favorecían la accesibilidad entre los diferentes establecimientos militares.

Entre estos edificios destaca la Escuela de Guardiamarinas proyectada en 1788 por Juan de Villanueva -quien también diseñó el Museo del Prado- para centro de formación de los oficiales de la Armada. El edificio preside el frente marítimo con su fachada de columnas dóricas y el remate superior de una torre hexagonal para las prácticas de astronomía. Actualmente es el centro de Servicios Generales de la Armada.

El auge de la minería de finales del siglo XIX permitió acometer una gran reforma urbana que incluyó la creación del nuevo puerto de Cartagena, en terrenos ganados al mar, que hasta entonces batía el frente de la muralla. En 1888 estos terrenos se ceden al municipio, naciendo así el gran balcón de Cartagena al mar que se convertirá en el lugar preferido de residencia de las clases más privilegiadas. De 1914 son los proyectos del paseo ligados a las obras del nuevo Paseo de Alfonso XII, que convertirán la zona en un paseo con jardincillos a la inglesa y que se completaría con una escalinata monumental frente a la antigua Escuela de Guardiamarinas, que comunica la Muralla con el Paseo de Alfonso XII

En los años 20, bajo el mandato del Alcalde Torres, dentro de sus proyectos de remodelación y ornato de la ciudad se coloca en los jardines de la Muralla del Mar el Monumento a Colón, obra de Juan San Martín Serra, realizado en mármol de Carrara y situado sobre un pedestal diseñado por Lorenzo Ros. La estatua representa al marino en su iconografía más difundida: con el brazo extendido señalando al horizonte

La última remodelación es de los años 90, conservando las impresionantes higueras australianas (ficus macrophila), que comparten espacio con los laureles de indias (ficus microcarpa) que alfombran el suelo con sus pequeños frutos. Nombre propio por derecho de antigüedad tiene el ficus situado en el extremo que se asoma sobre la muralla a la Plaza de los Héroes de Cavite, “El Gobernador”, por estar dentro del recinto del Gobierno Militar del Ejército. También es llamativa la altura y estilizado tronco de sus palmeras de abanico mexicana (Washingtonia robusta) y californianas (Washingtonia filifera). Ya en la zona más protegida del sol por un bosquecillo de pinos se sitúa la zona de juegos infantil.

El paseo por la Muralla del Mar además permite disfrutar de las magníficas vistas del puerto de Cartagena que ha recuperado su valor como espacio de uso urbano y de ocio, situándose en él elementos tan importantes como el Museo Nacional de Arqueología Subacuática ARQVA y el Auditorio y Centro de Congresos “El Batel”.