محوطه محصور این مجموعه به وسعت 122350 متر مربع یا حدوداً 2/12 هکتار می‌باشد که سه کاخ صاحبقرانیه، احمد شاهی و نیاوران به همراه تعدادی از بناها و فضاهای خدماتی، رفاهی را در میان دارد.
فتحعلی شاه قاجار برای فرار از گرمای تهران و نیز تفریحات تابستانی دستور داد تا در منطقه‌ای خوش آب و هوا در شمال و خارج از تهران، باغی بسیار زیبا آماده کنند. او نیزارهای اطراف روستای «گرده‌وی» یا «کردویه» را به این امر اختصاص داد. این ده و منطقه، یکی از قدیمی‌ترین نقاط اطراف شهر تهران بود. فتحعلی‌شاه و محمدشاه هریک منزلگاهی ییلاقی در این مکان ساخته بودند و ناصرالدین‌شاه با تخریب آن، خود قصر نیاوران را ساخت.
ناصرالدین شاه قاجار که در سال 1264 قمری به سلطنت رسید در سال 1267 ق. دستور داد حاج علی‌خان حاجب‌الدوله (اعتمادالسلطنه) عمارت بزرگی را در باغ نیاوران بنا گذارد.
این ساختمان در 2 طبقه ساخته شد. چون به دشتی بزرگ اشراف داشت که شهر را می‌شد دید آن را «جهان‌نمای نیاوران» نامید. بعدها در کنار کاخ جهان‌نما عمارتهای دیگری ساخته شد.
بطوری که دکتر فووریه در خاطرات خود به حدود 50 عمارت مختلف اشاره می‌کند که هر یک، به یک یا چند تن از زنان ناصرالدین شاه اختصاص داشت.
در سال 1293 ق. ناصرالدین شاه به مناسبت سی‌امین سالگرد سلطنت خود سکه‌ای ضرب کرد که بر آن نوشته شده بود: ناصرالدین‌شاه غازی خرد صاحبقران. از این تاریخ به بعد بود که رسماً لقب سلطان صاحبقران را در تمام مکاتبات اداری و خصوصی خود به‌کار می‌برد. در همین سال جهان‌نمای نیاوران را نیز صاحبقرانیه نامید.
بنابر برخی نقلقولها، کاخ مذکور را احمدشاه قاجار برای همسر گرجی خود بنا نموده بود، اما بعدها عمارت مذکور در دوران پهلوی اول جهت اقامت ولیعهد و همسر نخستین وی سامان یافته و از آن هنگام در مقاطعی از زمان توسط این خاندان مورد استفاده قرار گرفته است.
در دوره کوتاهی کاخ احمد شاهی به صورت دفتر کار محمد‌رضا پهلوی عملکردی اداری یافت و سپس با انجام آخرین تغییرات معماری داخلی در دوران حکومت پهلوی در آن، به عنوان اقامتگاه اصلی ولیعهد وی مجدداً به بهره برداری رسید و تا سال 1357 خورشیدی، محل اقامت و دفتر وی محسوب گردیده است.
آخرین کاخی که تاریخچه آن مطرح می‌شود کاخ نیاوران در ضلع شمال شرقی مجموعه است. این کاخ توسط مهندس محسن فروغی طراحی گردیده است. در ابتدا این کاخ را بعنوان محلی برای پذیرایی و اقامت رؤسای کشورها و میهمانان عالی‌رتبه دربار طراحی و آماده نموده بودند، اما در حین عملیات اجرایی با انجام تغییرات در کاربری، به محل سکونت پهلوی دوم و خانواده وی برای ایام مختلف سال به غیر از فصل تابستان اختصاص‌یافت.
این کاخ نهایتاً از سال 1346 خورشیدی مورد بهره‌برداری پهلوی دوم و خانواده او در ایران قرار گرفت و تا سال 1357 نیز محل سکونت آنها محسوب گردیده‌است.
تنوع گونه‌های مختلف گیاهی، از ویژگیهای بارز مجموعه فرهنگی - تاریخی نیاوران محسوب می‌شود، تعدادی گونه‌گیاهی غیر بومی نیز در مجموعه موجود است که به تدریج با شرایط محیطی منطقه سازگاری یافته و زیبایی خاصی به مجموعه بخشیده‌اند.
مهمترین گونه گیاهی مجموعه چنار (Platanus orientalis) است که سازگاری خوبی از خود در منطقه نشان داده است و تقریباً معادل 8 از پوشش سبز محوطه را به خود اختصاص داده است.
عمده آسیب‌های جدی طی تغییراتی که منجر به ساخت کاخ جدید نیاوران و نیز پارک نیاوران در دهه 40 خورشیدی گردید، به باغ وارد شد. طی این مدت بسیاری از درختان عرصه شمالی و جنوبی باغ در شمال و جنوب کاخ صاحبقرانیه برای ساخت کاخ جدید و پارک قطع گردید و چهره باغ بهکلی تغییر کرد.