Während des Elbhochwassers im August 2002 stieg der Pegel der in unmittelbarer Nähe zum Zwinger verlaufenden Elbe auf 9,40 Meter an. Doch nicht nur sie trat über die Ufer, sondern auch die Weißeritz im Westen der Stadt. Dieser Nebenfluss der Elbe bahnte sich mit der Gewalt des Hochwassers zeitweilig sein Flussbett in Richtung seines ursprünglichen Laufes. So wurde die Altstadt Dresdens aus zwei Richtungen überflutet, wobei der Zwinger mitten im Überschwemmungszentrum lag. Trotz großen Einsatzes von Feuerwehr und Technischem Hilfswerk war eine Überflutung des Innenhofs des Zwingers nicht zu verhindern. Die Weißeritz floss in ihrem alten Flussbett durch die Friedrichstadt, die Wilsdruffer Vorstadt und den Zwinger hindurch und ergoss sich auf dem Vorplatz des Landtages in die Elbe. In der Hoffnung, die Kunstwerke zu retten, wurden sie in den Keller verbracht. Doch auch dort bedrohten die Wassermassen das Kulturerbe. Der Zwingerhof war erst mehrere Tage nach dem Ende des Hochwassers wieder leergepumpt. Das Hochwasser hinterließ beträchtliche bauliche und gartenbauliche Schäden.