Никольское-Вяземское — родовое имение семьи Толстых, принадлежавшее предкам писателя по отцовской линии. Расположено к югу от Ясной Поляны, в Чернском районе, на границе с Орловской областью, на берегу реки Чернь. По народной легенде, в реке была найдена икона Николая Чудотворца, и село стали называть Никольским.
Со временем к этому названию стали добавлять слово Вяземское, поскольку первым владельцем села являлся князь Федор Вяземский. С 1747 года Никольское стало принадлежать прадеду Л. Н. Толстого — князю Николаю Ивановичу Горчакову, секунд- майору в отставке. Когда его старшая дочь Пелагея вышла замуж за графа Илью Андреевича Толстого, в приданое родители подарили молодым имение Никольское- Вяземское.
После смерти И. А. Толстого в 1820 году имение было взято в Опекунский совет за долги, но затем, в 1824 году, выкуплено отцом писателя. Николай Ильич привел имение в порядок. В 1836 году, в исполнение обета, данного на войне 1812 года, он построил храм Успения Божьей Матери. В 1847 году произошел раздел земель между его детьми, по которому имение Никольское-Вяземское и деревня Плотицино с 317 крепостными и 920 десятинами земли достались старшему брату Льва Толстого Николаю Николаевичу. Закончив философский факультет Казанского университета, Николай поступил на военную службу. В 1846 году, получив звание прапорщика, он направился на Кавказ. В 1858 году Николай Николаевич окончательно вышел в отставку и поселился в Никольском-Вяземском в скромном бревенчатом флигеле. Частыми гостями Никольского в это время были И. С. Тургенев и А. А. Фет.
После кончины Н. Н. Толстого в 1860 году во владение Никольским вступил Лев Николаевич, разводивший в имении крупный рогатый скот, крымских и русских курдючных овец, а также пчел. Кроме этого, писатель занимался посадкой яблочных саженцев и березовой рощи. В Никольское-Вяземское, в окрестностях которого всегда водилось много дичи и зверей, Толстой традиционно приезжал и на охоту. В романе «Война и мир» страстные охотники Ростовы, так напоминающие семью Толстых, выезжают в свое имение Отрадное, в описании которого можно найти много общего с Никольским. Сергей Львович Толстой, старший сын Л. Н. Толстого, вспоминал: «С детства Никольское производило на меня сильное впечатление: густые лиственные леса, глубокие овраги, холмистые поля, вековые тополя и величественная сосна в яблоневом саду; речка Чернь, убегающая вдаль и сверкающая между деревьями, постоянно шумящая водяная мельница, широкие виды на речку, лесные склоны, поля, дальние села и церкви, большие камни на самом высоком месте имения — все это мне было ново и казалось необыкновенно красиво, да и на самом деле было красиво».
7 июля 1892 года, после отказа Л. Н. Толстого от собственности, Никольское-Вяземское перешло Сергею Львовичу, поступившему на службу в земство Чернского уезда. При нем из находящегося поблизости Александровского хутора в усадьбу был перенесен деревенский дом на высоком фундаменте, ставший основой барского дома. В своем родовом гнезде С. Л. Толстой прожил до лета 1918 года — именно тогда Никольское разделило судьбу других сожженных и разрушенных помещичьих усадеб. Сергею Львовичу не оставалось ничего, как покинуть имение и переехать в Москву.
С этого момента для бывшего имения Толстых наступил «сезон забвения», продолжавшийся вплоть до 1983 года, когда Тульский машиностроительный завод взял Никольское-Вяземское в подсобное хозяйство. Четыре года спустя состоялось торжественное открытие восстановленного дома-музея. Были частично восстановлены Храм Успения Божьей Матери, толстовский теннисный корт, а позднее — создан культурно-туристический комплекс.
В 2000 году музей Л. Н. Толстого в Никольском-Вяземском был передан музею-усадьбе «Ясная Поляна» в качестве филиала. В настоящее время здесь размещена экспозиция, посвященная истории рода Толстых в контексте истории России.