Оранжерея находится на реставрации.
Оранжерея в усадьбе Воронцово выстроена в начале XIX века при Александре Николаевне Волконской. Историком Михаилом Коробко в Музее архитектуры им Щусева был обнаружен чертеж оранжерейного фасада из фондов на бумаге с водяным знаком с датой 1804 год, поэтому оранжерею можно датировать 1800–1810-ми годами.
Первоначально она имела стеклянную кровлю, которая, очевидно, была разбита в 1812 году и при восстановлении здания заменена более простой и дешевой вальмовой. В оранжерее находится зал, занимающий большую часть здания, и три небольшие комнаты.
Боковые крылья оранжереи, предназначавшиеся для хранения теплолюбивых растений, на время зимних холодов соединяли ее с соседними зданиями: северными флигелем и павильоном. В
Северный павильон усадьбы Воронцово, находящийся рядом с оранжереей был отстроен после разорения и пожара 1812 года. Павильон изначально задумывался, как часть оранжерейного хозяйства. Это одноэтажное квадратное здание, объемы которого прорезаны крупными полуциркульными арками.
Наибольшего расцвета оранжерейное хозяйство в Воронцове достигло при Сергее Ильиче Муханове, действительном тайном советнике и обер-шталмейстере из дворянского рода Мухановых, известного с XVI века. Он владел усадьбой Воронцово с 1837 г. С.И. Муханов был человеком не только со средствами, но и с высокими художественными запросами. Одна из его дочерей в своих воспоминаниях особенно отмечала «его эстетический вкус в архитектуре и живописи».
Во второй половине XIX века оранжерея и павильон были перестроены и стали жилыми двухэтажными зданиями. На рубеже