Até antes da colonização portuguesa, a região era habitada pelos indígenas Botocudos.

No início da década de 1930, o então arcebispo de Mariana, Dom Helvécio Gomes de Oliveira, durante viagem a Marliéria, conheceu a beleza das florestas e lagoas da região, pelas quais decidiu empenhar-se em preservar, começando pela criação de uma reserva florestal, o que conseguiu fazer em 14 de julho de 1944.

Durante muito tempo, a administração do Parque ficou a cargo da Secretaria de Estado da Agricultura de Minas Gerais. Em 1962, foi criado o Instituto Estadual de Florestas (IEF), que passou a geri-lo, logo abrindo-o ao turismo.

Alguns anos depois, durante a época da seca, uma fogueira deixada por um turista provocou um incêndio que se alastrou por cerca de 9 mil hectares de florestas, causando 11 mortes. Após sete anos de reformas, o parque foi reaberto para visitação, mas até hoje a parte afetada pelo incêndio encontra-se em regeneração.

Assim como as demais unidades de conservação, o Parque Estadual do Rio Doce tem como objetivos prioritários de manejo a preservação, o desenvolvimento de pesquisas científicas, a recreação e educação ambiental.

No que se refere à preservação ambiental, no caso do PERD, a prioridade é a parte local da Mata Atlântica e suas espécies – apenas por um exemplo, o parque mantém um viveiro com produção anual de até 500 mil mudas, inclusive de plantas medicinais.