Storczykarnia składa się z części ekspozycyjnej dostępnej dla turystów, części uprawowej nie dostępnej dla zwiedzających oraz kawiarni letniej. Obiekt wyposażony jest w nowoczesne urządzenia służące utrzymaniu optymalnych warunków uprawy tej bardzo wymagającej grupy roślin. W szklarni ekspozycyjnej prezentuje się wiele rodzajów i gatunków storczyków. Trafiają tam rośliny najefektowniejsze, będące w okresie kwitnienia. Przez pozostałą część roku uprawiane są one w jednej z trzech szklarni zaplecza, w warunkach właściwych klimatycznej strefie pochodzenia.
W części ekspozycyjnej oglądać można zarówno storczyki naziemne (rosnące na ziemi), litofity (rosnące na skałach), jak i nadrzewne (rosnące na konarach drzew) zwane epifitami. Zgromadzono tu zarówno współczesne krzyżówki wyhodowane przez człowieka, jak i storczyki botaniczne ukształtowane przez naturę.
Najcenniejszą grupą są historyczne gatunki i odmiany storczyków pochodzących z przedwojennej kolekcji Potockich oraz te, które wymienione zostały w słynnym opracowaniu pt. „Reichenbachia” z XIX wieku, przechowywanym w zbiorach Biblioteki Zamkowej w Łańcucie.
Historia obiektu
W latach 1893-1904 na polecenie Romana i Elżbiety z Radziwiłłów Potockich wiedeńska firma Griedl w parku na wprost Ujeżdżalni wybudowała Palmiarnię (rozebraną po I wojnie światowej).
Zgromadzono w niej wiele roślin pochodzących z innych kontynentów. Na jej zapleczu ogrodnik Alois Philipp wzniósł szklarnię, która pełniła początkowo funkcję zaplecza dla Palmiarni. Prowadzono tu uprawę i hodowlę wielu roślin m.in. storczyków, od których szklarnie wzięły nazwę.
Storczykarnię podziwiał w 1923 r. Ferdynand, król Rumunii wraz z małżonką królowa Marią, a cztery lata później Ignacy Mościcki, prezydent Polski. W 1937 r. zwiedzał ją Jerzy, Książę Kentu, przebywający wraz z małżonką księżną Mariną z kilkudniową wizytą w Łańcucie.
Po II wojnie światowej Storczykarnię przejęło Państwowe Gospodarstwo Rolne, które do lat 80. XX w. kontynuowało uprawę storczyków. Później nowy właściciel szklarni przerwał ogrzewanie i opiekę nad Storczykarnią, która zaczęła szybko popadać w ruinę. Muzeum zakupiło część z historycznej kolekcji storczyków, a w kwietniu 1994 roku przejęło kompletnie zdewastowaną Storczykarnię. Rozpoczęto starania o przywrócenie jej dawnej świetności. Pierwszym etapem było wybudowanie w latach 2000-2002 nowej kotłowni. W 2004 roku rozpoczęto przygotowania do odbudowy szklarni i ich zagospodarowania. Projekt pod nazwą „Rewitalizacja zabytkowych budynków Maneżu, Kasyna i Storczykarni” realizowany w latach 2007-2009 był współfinansowany ze środków pochodzących z Norweskiego Mechanizmu Finansowego. Przywrócona została dawna funkcja Storczykarni i ponownie cieszy oczy miłośników tych pięknych i egzotycznych kwiatów.