Большая каменная оранжерея является одним из самых уникальных зданий музея-заповедника. Данное сооружение было построено в 1763 году. Примечательно, что проект был составлен крепостным архитектором Фёдором Аргуновым.
Парадные и тепличные оранжереи были непременным элементом в русских садово-парковых ансамблях 2-й половины XVIII века. В них выращивались экзотические и теплолюбивые растения, включающие декоративные и душистые цветы, лавры и цитрусовые, кофейные и персиковые деревья, пальмы, ананасы, кактусы и орхидеи. В летний период эти растения выставляли на открытый воздух, тем самым, украшали аллеи парка. Кронам экзотических деревьев придавали самые разные причудливые формы: от кораблей до животных.
Также оранжерею использовали для приема гостей. В центре Большой каменной оранжереи был устроен «воксал» – небольшой круглый зал для танцев с хорами для музыкантов. В боковых ризалитах располагались комнаты для игр и приют садовника.
Сегодня в залах оранжереи работает экспозиция Музея керамики. Здание является самым большим павильоном дворцово-паркового ансамбля усадьбы.