Heimtali mõis (saksa k Heimthal) pärineb keskajast, mil ta oli Karksi linnusele alluv ordumõis. Mõisat on esmamainitud 1528. aastal. Alates 1744. aastast kuulus mõis von Siversite aadliperekonnale.

Peamiselt ühekorruseline historitsistlik peahoone püstitati mõisa 1850ndatel aastatel Peter Reinhold von Siversi ajal. Hoone keskosa on tiibehitistega ühendatud galeriide abil, nii keskosal kui ka tiibhooneid ühendavatel galeriidel on Eestis erandlikud lamekatused. Rajati ka hulk kõrvalhooneid; neist esinduslikem on mõisasüdamest mõnisada meetrit kirdes asuv 1858. aastal valminud nelja ümara nurgatorniga juustukoda. Sisehooviga ringtall (tegelikult mitte ümmargune, vaid 16-nurkne ehitis) on kaasajal varemeis.

1919. aastal Friedrich von Siversilt võõrandatud mõisahoones tegutseb alates 1932. aastast kool. 1984. aastal restaureeritud juustukoda (mis on ekslikult tuntud ka viinaköögina) on kasutusel seminaride ja konverentside ning pidulike ürituste korraldamise kohana.

Mõisast poolteist kilomeetrit eemal metsas paikneb von Siversite perekonnakalmistu, mis on kaasajal metsistunud ja võsastunud.

Ajaloolise jaotuse järgi Viljandimaale Paistu kihelkonda kuulunud mõis jääb kaasajal Viljandimaale Viljandi valla territooriumile.