Für seine vielfältige Kollektion exotischer Gewächse ließ Kurfürst Wilhelm der Zweite ab 1822 das Große Gewächshaus errichten. Das filigrane Bauwerk war eine der frühesten Glas-Stahl-Konstruktionen in Europa. Ein ausgeklügeltes Heizungs-System sorgte den ganzen Winter über für angenehme Temperaturen. Hier konnten die frostempfindlichen Pflanzen überwintern, während der Kurfürst das Haus zum Repräsentieren nutzte: Im runden Mittelbau (Salon) empfing er seine Gäste zum Tee und zeigte die wertvolle Pflanzensammlung. Der Mittelbau erhielt seine heutige rechteckige Form bei einem Umbau um 1888. In dem Zusammenhang zogen auch die Warmhauspflanzen in den neuen Mittelbau um.

Auch heute noch können Besucherinnen und Besucher des Großen Gewächshauses in der Saison ein Farbenmeer von Orchideen, Palmen, Kamelien, Bananen und anderen exotischen Pflanzen bewundern. Ab dem Frühjahr schmücken einige der Pflanzen nach alter Tradition die Außenflächen im Bergpark Wilhelmshöhe.