В 1902 году в книге «Россия. Полное географическое описание нашего отечества. Настольная и дорожная книга для русских людей. Том 2» П.П. Семенов-Тян-Шанский писал: «Очень хорошо сохранились лиственные леса по реке Ворона, состоящие преимущественно из дуба, осины, ивы, березы, клена, чернокленника, ясеня. Вся эта урема сохранила в лучших своих местах и доныне свою первобытную, почти девственную красоту, несмотря на то, что вдоль реки по ее притокам расположены очень людные селения». С этой поэтической записи известного русского ученого и путешественника фактически началась история создания государственного природного заповедника «Воронинский».
В 1916 году сын Петра Петровича – В.П.Семёнов-Тян-Шанский подготовил проект организации заповедника «Уремный» по берегам реки Ворона с целью сохранения уникальных склоновых и пойменных лесов. «Уремный» вошел в самый первый отечественный проект географической сети заповедников, составленный по поручению Природоохранительной комиссии Русского географического общества. 19 октября (по старому стилю) 1917 г. в комиссии состоялось обсуждение докладной записки В.П. Семенова-Тян-Шанского под названием «О типах местностей, в которых необходимо учредить заповедники типа американских национальных парков». К записке прилагалась картосхема, с нанесенными точками на месте предлагаемых парков и дано небольшое пояснение. Предложения о сети заповедников были даны по отдельным природным регионам и различным «естественноисторическим предметам». В разделе «Уремные парки» предлагалось создать таковые по реке Вороне в Тамбовской губернии и на казачьих землях Уральской области по Уралу.
Проекты эти реализованы не были, и к вопросу заповедания долины Вороны вновь вернулись лишь спустя 70 лет.
Создание заповедника было включено в «Экологическую программу России» и одобрено ВНИИ охраны природы и заповедного дела Минэкологии РФ. В 1990 г. создание заповедника было запланировано областной Программой развития особо охраняемых природных территорий Тамбовской области до 2005 года.
Место расположения и границы заповедника были обоснованы инициативной группой областного комитета охраны природы. В декабре 1989 г. в обосновании для создания современного заповедника специалисты Тамбовского педагогического института, областного краеведческого музея, областного комитета по охране природы писали: «Разнообразен животный и растительный мир долины реки Ворона. Здесь один из трёх крупных лесных массивов Тамбовщины. Растительный покров представлен комплексом разнообразных фитоценозов – от условно коренных до агроценозов, включает как типичные, зональные, так и азональные уникальные растительные сообщества (дубравы, участки остепнённой и степной растительности, луга, сосняки, ольшаники, болота и др.)… Здесь расположены три крупных озера – Рамза, Симерка и Кипец, которые являются местами гнездования многочисленных водоплавающих птиц…Чередование лесных массивов и лугов, холмистая местность, чистота реки делают территорию одним из наиболее живописных районов области, имеющим большое эстетическое значение».
Несмотря на то, что бассейн Вороны в значительной степени был преобразован в результате хозяйственной деятельности человека, в местной флоре и фауне сохранялись эндемики различного ранга, реликты; встречались виды, занесенные в Красную книгу России. Произрастало большое количество видов растений, взятых под охрану в Тамбовской области, причём некоторые из них являлись доминантами или содоминантами в сообществах. По Вороне и её притокам обитала русская выхухоль. Наличие трёх боброво-выхухолевых заказников способствовало частичному восстановлению популяции бобра.
Наличие типичных и уникальных комплексов, редких видов животных и растений, разнообразие флоры и фауны – все это позволяло сделать вывод, что предлагаемая территория обладает характеристиками, необходимыми для заповедника.
Создание заповедника было своевременно и необходимо. При современном уровне антропогенного воздействия природа долины реки Ворона в сильнейшей степени преобразована хозяйственной деятельностью человека и быстро деградирует. Заповедание отдельных участков в бассейне реки сдерживает эти процессы и сохраняет природные ресурсы, в первую очередь, в интересах местного населения.
02.09.1992 года вышел Указ Президента РФ № 1155 «Об особо охраняемых природных территориях Российской Федерации», который предусматривал расширение в нашей стране сети заповедников и национальных парков.
Государственный природный заповедник «Воронинский» был создан постановлением Правительства РФ от 12.08.1994 № 931 и приказом Минэкологии РФ от 22.09.1994 № 274. Согласно этим документам целью организации заповедника является «Сохранение и изучение уникальных природных комплексов лесостепной зоны европейской части России, редких и исчезающих видов растений и животных».
15.04.1996 года администрация Тамбовской области издает постановление № 241 о создании охранной зоны площадью 11206 га. Согласно этому постановлению, охранная зона создана «в целях защиты государственного природного заповедника от неблагоприятных воздействий окружающей территории …»