Прежде Архангельское носило название Уполозье, по фамилии одного из владельцев — Алексея Ивановича Уполоцкого, известное с 1537 г. В 1646 г. здесь во владении Федора Ивановича Шереметева значилось имение и в нем деревянная церковь. В XVII веке его владельцами стали князья Одоевские. С 1681 года по 1703 год вотчина принадлежала князю М. Я. Черкасскому. С 1703 до 1810 года усадьба оставалась в роду Голицыных.
В 1810 году Архангельское приобрёл князь Н. Б. Юсупов (1751—1831), известный коллекционер и любитель искусств. При нём дворец (французский архитектор Ш. Герн), заложенный ещё при прежнем владельце, был завершён. В 1790-х годах по проекту итальянца Д. Тромбаро перед дворцом были устроены две террасы с мраморными балюстрадами. На террасах разбиты цветники, балюстрады украшены вазами, статуями, бюстами античных богов, героев и философов.
Достойным обрамлением дворцового комплекса является парк, благодаря которому усадьбу называют «подмосковным Версалем».
Усадьба постоянно привлекала к себе внимание современников. В разное время ее посетили такие выдающиеся деятели русской культуры как историк и писатель Н. М. Карамзин, поэты А. С. Пушкин и П. А. Вяземский, литераторы А. И. Герцен и Н. П. Огарёв, художники В. А. Серов, А. Н. Бенуа, К. Е. Маковский, К. А. Коровин, музыканты К. Н. Игумнов и И. Ф. Стравинский.
Не обошли своим вниманием Архангельское и члены русской императорской фамилии. Здесь бывали Александр I и Николай I, Александр II и Александр III, а также Николай II.
В 1901 году архитектором П. В. Харко был проведён ремонт и реставрация отдельных помещений главного усадебного дома. В 1919 году усадьба была превращена в историко-художественный музей. Позднее, в 1934—1937 годах, на месте прежних оранжерей над Москвой-рекой появились корпуса Центрального военного клинического санатория «Архангельское» (архитектор В. П. Апышков), несколько изменившие вид на долину Москвы-реки.
В настоящее время ведутся реставрационные работы в Большом дворце и Театре Гонзага. Отреставрированные парадные залы дворца (Вестибюль, Аванзал, Овальный зал) будут открыты для экскурсионного посещения с 30 апреля 2009 года, а Театр Гонзага — с 10 июня 2009 года. Для осмотра также открыты архитектурно-парковый ансамбль усадьбы, экспозиция живописи западноевропейских художников XVIII в. в «Колоннаде», в «Конторском флигеле» готовится к открытию выставка, посвященная юсуповскому фарфору, на которой будут представлены экспонаты из 11 ведущих музеев России (открытие 30 апреля 2009 г.), выставки современных художников в «Кладовой над оврагом» и Нижнем зале «Колоннады».
В усадьбе периодически проводятся концерты, фестиваль джаза «Усадьба Джаз».
Неподалёку от усадьбы расположен Музей техники Вадима Задорожного. В 2005 году было объявлено о строительстве вблизи усадьбы первого в России «города для миллионеров» — автономного городского поселения Рублёво-Архангельское, рассчитанного на 30 000 жителей, имеющих высокий и сверхвысокий достаток.