Воронцовский дворец строился по новым, по сравнению с классицизмом, архитектурно-строительным принципам. Важной архитектурной особенностью стало расположение дворца соответственно рельефу гор, благодаря чему дворец очень органично вписался в окружающий ландшафт и обрёл свой оригинальный художественно-выразительный образ.
Дворец строился в духе английского зодчества, причём в постройке присутствуют элементы различных эпох, начиная с ранних форм и заканчивая XVI веком. Расположение элементов идёт от западных ворот — чем дальше от ворот, тем более поздний стиль постройки.
Английский стиль органично сочетается с неомавританским стилем. Например, готические дымовые трубы напоминают минареты мечети. Южный вход оформлен с восточной пышностью. Подковообразная арка, двухъярусный свод, резьба по гипсу в нише, где переплетаются рисунок тюдоровского цветка и мотив лотоса, завершаются шестикратно повторенной по фризу арабской надписью:
«И нет победителя кроме Аллаха».
Дворец строился с 1828 года по 1848 год как летняя резиденция видного государственного деятеля России, генерал-губернатора Новороссийского края графа М. С. Воронцова.
Дворец был построен по проекту английского архитектора Эдварда Блора. Архитектор в Алупку не приезжал, но он был хорошо осведомлён о рельефе местности. Кроме того, фундаменты и первая кладка глубокой портальной ниши центрального корпуса уже были готовы, начинал дворец строиться по другому проекту — архитекторов Франческо Боффо и Томаса Харрисона.
В строительстве дворца использовался в основном труд оброчных крепостных из Владимирской и Московской губерний. К постройке привлекались потомственные каменотёсы и камнерезы, имевшие опыт строительства и рельефной отделки белокаменных соборов. Все работы производились вручную, примитивными инструментами.
Сооружение дворца началось со столового корпуса в 1830—1834 годы. Центральный корпус возводился в 1831—1837 годах. В 1841—1842 годах к столовой была пристроена бильярдная. В 1838—1844 годах строились гостевой корпус, восточные флигели, все башни дворца, пятиугольник хозяйственных корпусов, оформлялся Парадный двор. Последним был построен библиотечный корпус в 1842—1846 годы.
Самый большой объём земляных работ был осуществлён с 1840 года по 1848 год с помощью солдат сапёрного батальона, которые соорудили террасы парка перед южным фасадом дворца.
Летом 1848 года на центральной лестнице, ведущей к главному входу, были установлены скульптурные фигуры львов, выполненные в мастерской итальянского скульптора Джовани Боннани. Львиная терраса завершила строительство и оформление дворцово-паркового ансамбля.
До Октябрьской революции Воронцовский дворец принадлежал трём поколениям семьи Воронцовых.
После прихода Советской власти Воронцовский дворец был национализирован.
В середине 1921 года Воронцовский дворец открылся как музей.
В 1941 году началась Великая Отечественная война. Эвакуировать экспонаты музея из Алупки, как, впрочем, и из многих других музеев Крыма не успели. Дважды музей подвергался угрозе разрушения, и оба раза спасал его старший научный сотрудник музея С. Г. Щеколдин. Оккупанты вывезли большое количество экспонатов из музея. В 1944 году на допросе Щеколдин предоставил опись похищенного органам НКВД. При этом ущерб в ценах 1944 года был оценен в 4980000 рублей.
С 4 по 11 февраля 1945 года, во время Ялтинской конференции, Воронцовский дворец стал резиденцией английской делегации во главе с Уинстоном Черчиллем.
С 1945 года по 1955 год он использовался в качестве государственной дачи.
В 1956 году по решению правительства во дворце вновь стал функционировать музей.
С 1990 года — Алупкинский дворцово-парковый музей-заповедник.
Парадные интерьеры дворца почти полностью сохранили свою первоначальную отделку. Каждая из комнат индивидуальна, имеет только ей присущий колорит, отразившийся в названиях: Китайский кабинет, Ситцевая комната, Зимний сад, Голубая гостиная. Оформление Парадной столовой напоминает убранство рыцарских залов в средневековых замках. Она украшена богатейшей резьбой по дереву и четырьмя монументальными панно известного французского художника Юбера Робера.
Шедевр садово-паркового искусства — Алупкинский парк. Его создатель — садовник-ботаник Карл Антонович Кебах занимался планировкой и посадками растений в парке более четверти века. Парк, являясь памятником общегосударственного значения, входит в экспозиционную часть музейной территории, которая в общей сложности составляет 361 913 м².
В Алупкинском музее существует несколько постоянных экспозиций. Девять парадных залов знакомят с бытом первых владельцев дворца и характером дворцовых интерьеров 30—40-х годов XIX века. В бывшем гостевом корпусе работает стационарная выставка «Фамильная галерея Воронцовых». В отдельных залах экспонируется «Дар профессора В. Н. Голубева», живопись Я. А. Басова «Поэзия пейзажа», художественные выставки «Украинская живопись», «Вдыхая розы аромат». В парковом павильоне «Чайный домик» — выставки «Карты крымского полуострова», «Воронцовы и русские адмиралы», «Морские баталии» XVIII—XIX веков.
В 2007 году в Шуваловском флигеле открыта новая музейная экспозиция «Дом графа А. П. Шувалова». В её основе — не выставлявшиеся ранее предметы убранства и личные вещи Воронцовых, Шуваловых, Воронцовых-Дашковых. В интерьерах дома представлены произведения искусства, отражающие стилевые особенности жилых помещений дворцов середины XVIII века.
Собрание Алупкинского дворцово-паркового музея-заповедника составляет почти 27 тысяч экспонатов основного фонда, a мемориальная библиотека М. С. Воронцова насчитывает более 10 тысяч книг.
Одна из картин музея — «Портрет князя Григория Потёмкина» кисти Левицкого — подарена ему бароном Фальц-Фейном.
