Создание дворцово-паркового ансамбля в Вязёмах, частично сохранившегося до наших дней, связано с именем князя Н.М. Голицына, которому усадьба перешла в 1766 г.

В России второй половины XVIII в. идеи пейзажного стиля приводят к коренному переустройству усадебных парков. При этом многие существовавшие тогда ценные регулярные парки, деревья в которых до этого подвергались регулярной стрижке, были переустроены в пейзажные или ландшафтные парки, входящие в систему русских романтических усадебных садов. Парки, в устройстве которых сочетались регулярный и пейзажный стили, позднее стали называться парками смешанного стиля.

Усадебный парк в Вяземах состоит из нескольких обособленных участков регулярного и пейзажного парков, отличающихся по породно-возрастному составу и времени создания.

Сохранившийся до нашего времени регулярный парк, является частью регулярного липового сада, формирование которого происходило, предположительно, от середины XVIII до начала XIX века. Эта часть парка составляет вместе с главным усадебным домом, флигелями и находящимся между ними парадным партером дворцово-парковый ансамбль.

Первоначально регулярный парк имел лучевую планировку: главная аллея и отходящие от флигелей параллельно ей осевые аллеи, пересекаясь с расходящимися от небольшой круглой площадки в центре парка радиальными аллеями, образовывали систему поделенных диагоналями небольших квадратов. Вдоль этих расположенных довольно плотно дорожек и высаживались рядами деревья. Позднее первоначальная планировка регулярного парка была в значительной степени утрачена, хотя еще в 60-70-е годы XX-го века ее еще можно было прочитать по частично сохранившимся рядам старых лип. Возраст отдельных наиболее старых деревьев, которых в различных частях парка сохранилось более 20-и, составляет 200-240 лет.

В центре регулярного парка сохранилась круглая площадка, обсаженная по периметру деревьями липы в возрасте 110-180 лет, на которой в ХVШ веке, как предполагается, находились «Солнечные часы», а позже — в начале ХХ века, — хозяева и гости усадьбы играли в лаун-теннис и устраивали чаепития.

Рядом на небольшой круглой площадке находится памятник А.С. Пушкину работы скульптора Ю. Динеса, установленный в 1999 году к 200-летию со дня рождения поэта.

Летом 2023 года в регулярном парке были начаты реставрационные работы по восстановлению первоначальной планировки.

С северной и западной стороны дворцово-парковый ансамбль окаймляет пейзажный парк, расположенный вдоль правого берега пруда и вдоль склонов проходящего рядом с Можайским шоссе русла оврага. Исходя из возраста наиболее старых деревьев, посадки здесь производились со второй половины XVIII в. и продолжались в течение всего времени существования усадьбы.

Восточная, наиболее молодая часть пейзажного парка, расположенная в настоящее время отдельно за пределами музейной ограды по пологим склонам оврага, представляет собой довольно однородные по составу и сравнительно молодые сосновые насаждения (100-120 лет), с примесью ели и лиственницы, созданные в конце XIX – начале XX вв.

В исторических границах бывшей усадьбы Вязёмы находится также левобережная часть пруда с остатками регулярного липового сада, главная аллея которого некогда была ориентирована на усадебный дом. Левая и правая части пруда еще в начале XX-го века сообщались друг с другом небольшой паромной переправой, а вдоль берега были проложены прогулочные дорожки. Рядовые посадки липы производились здесь во второй половине XVIII — начале XX-го вв. В настоящее время подавляющая часть древесной растительности исторического возраста уже утрачена и большая часть этой территории занята современной муниципальной застройкой различного назначения и древесной и кустарниковой растительностью более позднего происхождения. О старом липовом парке сейчас напоминают лишь единичные старовозрастные деревья липы, сохранившиеся, в основном, по верхней кромке берегового склона. Однако и сейчас ландшафт левобережной части весьма живописен, а со склона открывается красивая панорама на противоположный берег с дворцово-парковым ансамблем XVIII в., церковью Преображения со звонницей XVI в. и постройками бывшего Конного двора

С удаленными селениями, урочищами и Зверинцем усадьбу соединяли три лучевых проспекта, остатки которых сохранились до настоящего времени в виде отрезков просек и дорог с фрагментами рядовых посадок деревьев вдоль них.