Barokkityylisen Suuremõisan linnan rakennutti vuosina 1755-1760 kreivitär Ebba-Margaretha Stenbock (syntyjään De la Gardie).

Kreivi Jacob Pontus Stenbock, joka oli perinyt kartanon äidiltään Ebba-Margarethalta, vaihtoi Suuremõisan Uuemõisan kartanoon velkojensa vuoksi vuonna 1796. Suuremõisan uudeksi omistajaksi tuli Otto Reinhold Ludwig von Ungern-Sternberg.

Linnassa on kartanon historiasta kertova museohuone sekä myymälä, jossa myydään matkamuistoja ja kirjoja. Kauniin sisustuksen ja historian lisäksi kartanon päärakennuksen ympäristössä on mahdollista tutustua Hiidenmaan ammattikoulun koristepuutarhaan, englantilaistyyliseen puistoon ja erilaisiin kartanokompleksiin kuuluviin sivurakennuksiin.