Am steil abfallenden Hang des Parks an der Ilm entstand von 1791 bis 1797 unter der Leitung Johann Wolfgang Goethes das Römische Haus als Refugium für Herzog Carl August von Sachsen-Weimar und Eisenach. Die Pläne für das Römische Haus stammen von dem Hamburger Architekten Johann August Arens. Der Bau zeigt sich von der Eingangsseite als aufgesockelter Prostylos mit einer viersäuligen ionischen Vorhalle. Von der Ilmaue aus blickt man auf einen rustizierten Unterbau, dessen Halle von massiven dorischen Säulen getragen wird. Der tempelartige Bau erweckt hier den Eindruck, als sei er auf den Ruinen eines antiken Bauwerks errichtet worden. Das durch die Villenbauten in der Umgebung Roms inspirierte Römische Haus gilt als klassizistisches »Musterhaus« der architekturtheoretischen Überlegungen Goethes vor dem Hintergrund seiner Italienreise.
Mit dem Innenausbau des Römischen Hauses wurde Christian Friedrich Schuricht aus Dresden beauftragt. Die Ausführung der Wand- und Deckenmalereien übernahm Goethes Freund und Kunstberater Johann Heinrich Meyer.
Im Zentrum der Darstellungen stehen Apoll mit den Musen und Pegasus. Das Giebelfeld über dem Portikus des Haupteingangs auf der Westseite zeigt ein 1819 von Johann Peter Kaufmann geschaffenes Relief mit Allegorien für Wissenschaft und Kunst sowie den Ackerbau, die von einem Genius beschützt werden.
Nach der grundlegenden Restaurierung des Römischen Hauses 1999 wurde auf jegliches Mobiliar verzichtet, da die Originalausstattung nicht rekonstruiert werden konnte. So bietet sich heute ein unverstellter Blick auf die klassizistische Innendekoration. Besichtigt werden können die Vorhalle, die auch als Speisezimmer diente, der Blaue Salon, Schauplatz festlicher Geselligkeit sowie der Gelbe Salon, das Arbeitszimmer des Herzogs. Die angrenzenden Räume wurden als Schlaf- und Ankleidezimmer genutzt. Im Untergeschoss präsentiert eine Ausstellung die Entwicklung des Parks an der Ilm seit dem späten 18. Jahrhundert