Der Orangerie-Park wurde vom kurpfälzischen Hofgärtner J. K. Ehret aus Heidelberg gestaltet. Die symmetrische barocke Anlage mit ihren breiten Achsen und Fontänen ist von Baumalleen umsäumt und besteht aus dreifach gestuften Ebenen. Im Sommer, wenn die Südfrüchte in ihren großen Kübeln wieder die Parkwege säumen, macht die Anlage ihrem Namen alle Ehre und bietet ein mediterranes Flair mitten in Darmstadt.
Die Orangerie war einst das Winterquartier für sardische oder sizilianische Orangenbäume. Sie wurde 1719 bis 1721 nach Entwürfen des bekannten Architekten Rémy de la Fosse erbaut. Heute dient das barocke Gebäude als Veranstaltungsstätte mit benachbartem Restaurant.
Heute überwintern die Pflanzen in einem neuen Gewächshaus, das derzeit saniert wird und im Sommer gelegentlich auch von der Neuen Bühne als Probe- und Aufführungsraum genutzt wurde.