Klosterorlunda är först känt som Orlundir i ett latinskspråkigt gåvobrev från 1274.[1]FörledenKloster-, som skiljer det från det närbelägna Bondorlunda, kan ha samband med att det att det 1374 skänktes till Vadstena kloster.
Gården tillhörde i mitten av 1700-talet förste lantmätaren Carl Jacob Wallberg (1705–1778). Hans son Mathias Jonas Wallberg (1737–1808), lärjunge till Linné och en framstående botaniker, anlade en botanisk trädgård som blev berömd genom ”mängd[en] sällsynta och från utlandet införskrifna växter”.[2] De mest exotiska växterna övervintrades i ett särskilt våningsplan i mangårdsbyggnaden, som hölls tempererat med fönster åt alla håll.[3] Av den organiserade trädgården finns inte mycket kvar, men på dess plats växer ännu många rara växter.[4] Egendomen tillföll kammarherrenWilhelm Pereswetoff-Morath genom gifte med Mathias Wallbergs sondotter Mathilda. Makarnas son, kammarherren Carl Wilhelm Pereswetoff-Morath, sålde Klosterorlunda 1869 till brukspatronenHenning Trozelli, som i sin tur donerade den till Norrköpings stad 1877. Staden arrenderade sedan ut gården. Den 10 december 1926 eldhärjades Klosterorlunda och fick omfattande skador.[5]
Mellan Klosterorlunda och Strå finns Klosterorlunda gravfält från järnåldern, bestående av 58 runda stensättningar, två högar och en rest sten.[6]
