Как усадьба, так и окружающий её парк, обязаны своим названием боярину Федору Воронцу, потомки которого стали зваться Воронцовыми. Эти земли принадлежали ему со второй половины XIV века. Одно время эта местность также называлась Троицкое в честь и поныне существующей церкви.
Спустя сто лет усадьба упоминается уже как царская вотчина в завещании московского князя Ивана III, который передал её в составе других земель своему сыну Василию III. Во времена правления Алексея Михаиловича владение отходит известному роду Репниных.
Усадьба была сожжена французами в 1812 году, а затем отстроена вновь вместе со всей Москвой.
В последствии усадьба несколько раз сменяла владельцев вплоть до революции 1917 года. В 20-х годах здесь разместили биостанцию, а через некоторое время и свиносовхоз, который располагался там до 1976 года. Это не помешало в 1960 году объявить парк и усадьбу Воронцово памятником архитектуры и садово-паркового искусства.
В воронцовском парке берет свое начало река Раменка. Каскад из девяти прудов сооруженный в пойме реки Чары, является её истоком.
В 1807 году в Воронцове была построена церковь Троицы, которая в годы существования на территории усадьбы совхоза пришла в крайне плачевное состояние и была восстановлена лишь в 1993 году. 2007 году были завершены реставрационные работы на территории всего комплекса. Окончательно усадьба должна преобразиться к 2011 году, когда будет проведена реконструкция главного здания, которое подверглось уничтожению в пожаре 1812 года. Сейчас комплекс включен в список объектов программы "Венок русских усадеб".