Het landhuis en het park Groenestein dateren al uit 1685. In de achtergevel van het achterhuis bevindt zich nog een gevelsteen met dit jaartal. Het uiterlijk en de vorm van het huidige landhuis en park dateren echter uit 1871, toen jonkheer Quintus de opdracht gaf tot een ingrijpende verbouwing. Het is vooralsnog onbekend wie er verantwoordelijk was voor het ontwerp van dit landhuis. Het park is vermoedelijk ontworpen door Hendrik Copijn, een beroemd Nederlands tuinarchitect. Maar uit recent onderzoek blijkt dat Groninger landschapsarchitect Gerrit Vlaskamp (zie toegevoegde bronnen) de ontwerper is.

Het landhuis wordt gekenmerkt door een sobere, eclectische bouwstijl. Klassieke pilasters (platte zuilen) markeren de hoeken. Het middendeel springt iets naar voren en wordt bekroond met een driehoekige muurvlak, dat herinnert aan de driehoekige frontons
(gevel-, venster- of ingangbekroningen) van Griekse tempels. Deze wordt aan de bovenzijden omlijst door een zogenaamde tandlijst. De achtergevel is gepleisterd en voorzien van schijnvoegen. Inwendig zijn de structuur en indeling uit 1871 zeer goed bewaard gebleven. In de kelder bevinden zich gemetselde kruisribgewelven (bijzondere boogplafonds) die waarschijnlijk nog uit de zeventiende eeuw dateren.

Het landhuis wordt nog steeds gebruikt als woonhuis en het park is inmiddels grotendeels openbaar toegankelijk.