Единственный в Москве усадебный оранжерейный комплекс с 250-летней историей. Первые оранжереи появляются здесь еще в начале 1740-х годов. С течением времени экзотические фрукты и декоративные растения становятся «фирменным знаком» Царицына. В 2007–2008 годах здания оранжерей воссоздают по старинным чертежам. По сохранившимся описям оранжерейного хозяйства работники парка-музея сегодня вновь выращивают экзотические растения — как и 250 лет назад.

В середине XVIII века на этом месте стоит усадьба Черная Грязь. Ее занимают сыновья молдавского князя Дмитрия Кантемира. Деревья в их парке аккуратно подстрижены. На пруду устроен квадратный остров для уединенных прогулок. При усадьбе содержатся целых три сада и деревянная оранжерея. В ней выращивают розы и виноград. Инжир и померанцы. Груши и алоэ. За растениями ухаживают специально нанятые садовники.

В 1775 году Екатерина II покупает Черную Грязь. Одновременно с распоряжением о строительстве новой резиденции императрица велит прислать в усадьбу двух придворных садовников из Москвы «для исправления садовых работ». В 1778 году архитектор Баженов предлагает Екатерине построить еще одну временную оранжерею — «ибо размножаются деревья, а ставить их некуда». Также устраивается пруд для полива растений. К середине 1780-х годов количество оранжерейных деревьев достигает десяти тысяч. Появляется целый комплекс из трех огромных каменных оранжерей. Ими управляет опытный немецкий растениевод Иоганн Рак. Под его началом дело идет крайне успешно: оранжерейные садовники даже получают 20% с выручки за проданный урожай. В то же время Рак использует царицынские оранжереи как тренировочную базу для начинающих садовников: через газету «Московские ведомости» предлагает помещикам отдавать крестьян к нему в обучение.

После смерти Екатерины строительство усадьбы останавливается. Однако сады и оранжереи продолжают цвести. Реорганизацией усадебного хозяйства в то время занимается глава Экспедиции кремлевского строения Петр Валуев. Дальнейшее развитие Царицына как плодово-ягодного хозяйства — фактически его заслуга. К началу 1840-х годов средний годовой доход от продаж фруктов и ягод составляет 5000 рублей. (Для сравнения — годовая аренда трехкомнатной квартиры в Петербурге в то время стоит 100–150 рублей).

Под руководством Валуева ремонтируются старые оранжерейные корпуса и строятся новые. Здесь действуют уже восемь каменных оранжерей. Царицыно становится одним из самых крупных поставщиков фруктов и ягод в Москву. При этом право собирать урожай предоставляется на арендной основе. Деньги с аренды идут на ремонт оранжерей.

Но к 1858 году президент Московской дворцовой конторы констатирует: расходы на содержание садовников и уход за оранжереями значительно превышают доходы от продаж. В результате принимается решение сдать весь комплекс в аренду купцу Давидову. Тот арендует оранжереи вплоть до 1883 года. Причем по договору имеет право перестраивать их и даже разбирать.

В конце XIX века наиболее ветхие оранжереи продают под снос. Земля под ними застраивается дачами. Дольше других сохраняется Виноградная оранжерея. В советское время в ней размещаются коммунальные квартиры. К 1990-м годам и она превращается в руины.

В 2008 году царицынский оранжерейный комплекс восстанавливают по сохранившимся описям и чертежам. В 2011 году для широкой публики открываются экспозиции растений в трех оранжереях. Сегодня в них круглый год созревают экзотические плоды и благоухают цветы и травы — как двести с лишним лет назад.

Для детей и взрослых в Оранжерейном комплексе проводятся образовательные экологические мастер-классы и экскурсии.