Kõo mõis (saksa k Wolmarshof) asutati 1670tel aastatel. Tollal kuulus mõis Wolmar von Wrangellile, kust pärineb ka mõisa saksakeelne nimi. Peale Põhjasõda oli Kõo riigimõis.

Kõo on üks väheseid riigimõisaid, mis 18. sajandil esinduslikult välja ehitati. Ehitustööde eestvedajaks oli mõisa tollane kasutaja Hans Heinrich von Weymarn. Mõisa kahekorruseline barokne kivist peahoone valmis 1774. aastal, sellele järgnesid arvukad kõrvalhooned. Need koos moodustasid stiilse barokse kompleksi. Ait ja tall-tõllakuur paiknesid peahoone keskteljel poolkaarja ehitisena, mille keskosa oli kujundatud barokse väravatornina. Mitmetel ruudukujulise põhiplaaniga hoonetel oli ka kaheosaline nn laternkatus, mistõttu need mõjusid matsakate tornikestena.

Mõisa peahoone on säilinud enam-vähem algkujul. Viimased aastad on hoone olnud eravalduses.

Kõrvalhoonetest on säilinud suhteliselt vähe. Väravatorniga pika majandushoonete rea asemele on ehitatud majandikeskus, kus kaasajal asub Kõo vallavalitsus. See meenutab oma kujult küll mõisaaegseid hooneid, kuid on täiesti uus, kasutades vaid üksikuid vanade hoonete müüre. Ka praegune väravatorn on uus ning algsest tunduvalt laiem, et sellest oleks võimalik autoga läbi sõita.