Здание оранжереи – самое молодое во дворцово-парковом ансамбле – было построено в 1870 г., более чем на столетие позже самого Императорского дворца. Проектирование и строительство было поручено архитектору Александру Ивановичу Резанову (1817-1887) – ректору Академии художеств «по части архитектуры», профессору, яркому представителю позднего классицизма и эклектики, увлекавшемуся французским стилем эпохи Екатерины II «Людовик XVI».

Оранжерея Тверского Императорского дворца признана памятником федерального значения в 1960 г. и находится под охраной государства. Она имеет сложную историю, которая неразрывно связана с историей Дома Романовых, самого дворца и дворцового сада, как и с историей тех учреждений, которые оказались на протяжении ХХ столетия в роли её арендаторов. И сейчас это многоплановая выставочная площадка, где можно познакомиться не только с историей архитектурного ансамбля, с постоянной экспозицией «Растения дворцовых оранжерей», но и посетить сменяемые выставки из собраний различных музеев, частных коллекций, творческих союзов и др.,