Nemėžio dvaras yra už 1 km nuo Nemėžio gyvenvietės, ansamblio branduolį sudaro rūmai, žirgynas ir oficina, apstatyta apie stačiakampį reprezentacinį kiemą, kurį supo dar ir mūro tvora. Kiek atokiau stovi medinis svirnas. Rūmai yra sodybos centre. Jie pastatyti 1836 m.
Prieš porą dešimčių metų dvare gyvenę žmonės buvo iškeldinti, pastatai privatizuoti, tačiau šiuo metu yra prastos būklės. Tiesiant naują plentą Vilnius – Minskas buvo sunaikintos puikios alėjos, perpus sumažintas šalia esantis tvenkinys.
Nemėžio vietovė istoriniuose šaltiniuose minima nuo XV a. kai toje vietoje, prie svarbaus kelio į Minską, stovėjo Nemėžio pilis. Joje protarpiais gyveno Vytautas Didysis, jo žmona Julijona, karaliai Jogaila ir Kazimieras Jogailaitis. XVI a. nykstanti pilis prarado reprezentacinę reikšmę ir tapo Vilniaus savivaldai priklausančiu dvaru, kurį valdė Vilniaus vaivados: Radvila, Sapiega, Chodkevičius, M. K. Oginskis.
Jie kūrėsi XVIII a., bet iki XIX a. pr. dvaro rūmai buvo mediniai. M. K. Oginskis Nemėžio dvarą pardavė Robertui Bžostovskiui, o šis – Ferdinandui Pliateriui. 1828 m. Nemėžo dvarą nusipirko Raudondvario grafas Benediktas Emanuelis Tiškevičius, kuris ir buvo iki šiol išlikusių statinių iniciatorius (1840–1856 m.). Jis pastatė iki šiol išlikusius klasicistinius rūmus, žirgyną ir kitus dvaro pastatus, nors rūmuose beveik negyveno. Nemėžį paveldėjęs jo anūkas Benediktas Henrikas Tiškevičius dvarą išnuomojo Aleksandrui Bagienskiui.