Вороновицький палац споруджено, за одними джерелами, в 1770-х роках, за іншими (Роман Афтанази) – близько 1780–1790 років, Францішеком Ксавери Ґрохольським.
Його творцем міг бути архітектор на прізвище Лоренц чи Лоренс, який працював на родину Ґрохольських. За іншими джерелами, автор проєкту – італієць Домінік Мерліні, який у 1774–1777 роках був королівським архітектором та розробляв проєкти палаців польським магнатам.
Палац збудовано у стилі раннього класицизму: складається з центрального триповерхового об’єму, до якого симетрично прилягають дугоподібні у плані двоповерхові крила, на карнизах яких розміщено досить рідкісний для приватних будівель орнамент з черепами биків та рослинними гірляндами. Будівля дещо нагадує Мислєвіцький палац у варшавських Лазенках.
Перед головним фасадом палацу розташований великий округлий партер. З обох боків партеру збереглися господарські флігелі. Оскільки вороновицький палац стояв близько до шляху, з боку в’їзду перед ним тягнувся тільки круглий газон, обсаджений низькими кущами. Парк був закладений позаду будинку та обабіч. Головна алея, засаджена липами, творила півколо, яке відповідало формі резиденції. Друга алея, перпендикулярна до палацу, вела до розміщеного неподалік озера. Крім лип, у вороновицькому парку, спочатку регулярному з підстриженими деревами, а пізніше типово ландшафтному, росло ще багато італійських тополь, в’язів, вільх, каштанів, ялин, ясенів і білих акацій. Композиційно з парком з’єднувався фруктовий сад.
Головний корпус палацу мав усередині анфіладну будову з двома ходами. На другому поверсі в обидва боки розміщувалися салони, покриті переважно стюковою штукатуркою (штучний мармур із полірованого гіпсу та добавок), називали їх «мозаїчними». До найкращих зал належали їдальня зі стелею з кесонами (заглибленнями) та бальна зала. Покої мали підлогу з узорами з різнокольорового паркету та мармурові каміни. Стелі покривала багата ліпнина.
Загальна площа приміщень палацу – 2500 м2, де розміщувалися 43 кімнати. На І поверсі – вестибюль, гардероб, приймальня, служби, кухня; на ІІ – салони, їдальня, кабінети, бібліотека, бальні зали; на ІІІ – спальні, кімнати для прислуги.