Keskajal oli Virtsu läänistatud Uexküllide aadliperekonnale, kes lasid 15. saj. keskel tollasele Virtsu saarele ehitada võimsa kivist vasallilinnuse. Linnus hävis 1534. a. talvel lahingus ning on sestpeale varemeis. 1777. aastal omandas mõisa Karl Thure von Helwig, kes rajas uue mõisaansambli.

Uus mõisasüda ehitati esindusliku barokse kompleksina endise Virtsu saare, praeguse poolsaare keskossa, linnusevaremetest pooleteise kilomeetri kaugusele kagusse. Puidust peahoone oli keskelt kahe-, põhiosas aga ühekorruseline. Ülejäänud mõisakompleks oli sümmeetrilise paigutusega ning orienteeritud peahoonele. 1853. aastast alates kuulus mõis Uexküllidele. Viimane omanik enne võõrandamist oli Elisabeth von Uexküll.

Praegu on peahoone ja paljud kõrvalhooned hävinud. Enamik suurejoonelistest ehitistest hävis I maailmasõjas. Säilinud on endise peahoone keskteljel asuv barokne viilkatusega väravahoone ja kelder.

Virtsu mõisa puidust peahoonest oli palju esinduslikum kogu ülejäänud sümmeetriline kompleks. Peahoone taga oli kivimüüriga ümbritsetud prantsuse stiilis park. Pargi tagaküljele püstitati barokne väravaehitis, mida läbiv tee suundus peahoone tagaküljele. Kiviaeda ja väravahoonet on renoveeritud. Väravahoone on säilinud ehitistest kõige tähelepanuväärsem ja kuulub kultuurimälestiste hulka.

Osaliselt endise härrastemaja aseme all paiknev ümarvõlviga paekivikelder on üks väheseid hoone osi, mis säilisid 1917 aastal toimunud põlengus. 70-ndatel kohendati see baariruumideks, hiljem arvati hoone kultuurimälestiste hulka.

Legendaarne baar rajati 1971. aastal Virtsu mõisa keldrisse Virtsu tsiviilkaitsevarjendi nime all. Mutionu baariks ristitud keldribaar kuulus kohalikule kolhoosile Virtsu Kalur, hiljem Lääne Kalur. 80ndatel oli peokoht nii populaarne, et isegi kolmapäeviti lookles ukse taga järjekord. Nüüdseks on baar erakätes ning avab oma uksed korra kuus või kui keegi soovib seal mõnd üritust või sünnipäevapidu korraldada.