Третий Кавалерский корпус — одноэтажное кирпичное здание, построенное в 1776–1779 годах по проекту архитектора Василия Баженова. Объект отличается стрельчатыми окнами, скругленными внешними углами и изящной башенкой-бельведером, венчающей строение. Внутри расположен круглый зал, часть которого выступает наружу, образуя полуротонду. По стилю корпус выделяется среди других кавалерских корпусов ансамбля, а в его чертежи лично вносила правки императрица Екатерина II. Внутренние отделочные работы начались в 1784 году, были установлены изразцовые печи. После отказа Екатерины II от новой резиденции в 1785 году здание продолжало использоваться: в XIX веке здесь размещались трактир и гостиница, а в начале XX века — дача и хозяйственные постройки. В 1927 году в корпусе открылся Царицынский историко-художественный и краеведческий музей, который пользовался популярностью у посетителей. Третий Кавалерский корпус является примером "нежной готики" в архитектуре, сочетающей элементы готики, классицизма, московского барокко и древнерусских традиций.