ปราสาทหินแห่งนี้เป็นแหล่งศักดิ์สิทธิ์ของคนพื้นเมืองมาก่อน ชื่อว่า ภวาลัย ภายหลังเมื่อกษัตริย์ขอมสถาปนาพระศิวะหรืออิศวรผู้เป็นใหญ่แห่งขุนเขาคือ ศรีศิขรเศวร ชื่อนี้จึงหมายถึงเทวสถานในคติความเชื่อซึ่งนับถือพระศิวะ
ปราสาทพระวิหารหันไปทางทิศเหนือ (ทางขึ้นจึงอยู่ในเขตประเทศไทย) ประกอบด้วยทางเดินนและอาคารเรียงกันเป็นระยะตามลานหินต่างระดับรวมทั้งหมด 4 ระดับ ปรางค์ประธานอยู่ที่ชั้นบนสุด บนลานต่างระดับแต่ละชั้นคืออาคารรูปกากบาท (โคปุระ) ความยาวของอาคารศาสนสถานทั้งหมด กินเนื้อที่ประมาณ 800 เมตร หรือมากกว่านั้น
การมองปราสาทพระวิหารจะยึดศูนย์กลางเป็นหลัก คือมองจากปรางค์ประธานหรือปราสาทประธานบนชั้นสูงสุดก่อน หลังจากนั้นจึงถึงโคปะระชั้นที่ 2-3 จากปราสาทประธานและโคปุระชั้นล่างสุด โดยถือว่าอยู่ชั้นนอกสุดจากศูนย์กลาง
การนำชมปราสาทพระวิหารจะขอเริ่มต้นจากพื้นล่างต่ำสุดขึ้นไปสู่ยอดสูงสุด คือจากลานหินชั้นที่ 1 ถึงขั้นที่ 4 อันเป็นที่ตั้งของภวาลัย ในที่นี้ได้แบ่งอาคารสถานเป็น 3 กลุ่ม
ก. โคปุระบนชั้นที่ 1-2 เป็นซุ้มประตูขนาดใหญ่ ใช้สำหรับเป็นที่ทำสมาธิ บูชาพระผู้เป็นเจ้าก่อนเข้าถึงองค์ภวาลัย
ข. พระมหามณเฑียร คือโคปุระชั้นที่ 3 เป็นที่ประทับของกษัตริย์ เมื่อเสด็จมาสักการะผู้เป็นใหญ่ ปีกทั้ง 2 ข้าง เป็นส่วนที่พักสำหรับผู้มาจาริกแสวงบุญ
ค. มหาปราสาท สำหรับพระเป็นเจ้าอยู่บนชั้นสูงสุด ถือว่าชั้นนี้เป็นศูนย์กลางของบรรดาอาคารสถานทั้งหมด ตรงกลางคือปรางค์ประธานหรือปรางค์ศิขร หลังคาโค้งมีมณฑปอยู่ด้านหน้านี่คือภวาลัยที่ประดิษฐานศิวะลึงค์
ในการเข้าชมพระวิหารต้องผ่านสถานที่สำคัญดังนี้
- บันไดหินด้านห้า
- ลานนาคราช
- โคปุระชั้นที่ 1
- โคปุระชั้นที่ 3
- พระมหามฌเฑียร
- มหาปราสาท
บันไดหินด้านหน้า เป็นทางเดินใหญ่ขึ้นลงของปราสาทอยู่ทางทิศเหนือ ทำเป็นขั้นบันไดกว้าง 8 เมตร ยาว 78 เมตร ช่วงแรกมี 162 ขั้น แต่ละช่งประดับด้วยสิงห์โตศิลาขนาดใหญ่ นั่งบนแท่นหินอยู่ 2 ข้างบันได ช่วงที่ 2 กว้าง 4 เมตร ยาว 27 เมตร มีบันได 54 ขั้น แล้วถึงฐานกระพัก ซึ่งเป็นที่ตั้งรูปสิงห์นั่งเหมือนช่วงแรก
ลานนคราช ลานปูแผ่นหินขนาดกว้าง 7 เมตร ยาว 31.80 เมตร ทั้ง 2 ข้างทางคือบันไดหินนาค 7 เศียร ซึ่งชาวพื้นเมืองเรียกงูซวง หักศรีษะไปทางเหนือขึ้นสู่ตัวปราสาท ต่อจากลานนาคราชมีบันไดขึ้นไปสู่ลานชั้นที่ 1 ของกลุ่มโคปุระ จากนั้นจึงถึงอาคารสถานบนลานต่างระดับ คือโคปุระ 2 หลัง (บนลานหินชั้นที่ 1-2)
โคปุระชั้นที่ 1 เป็นโคปุระโถงรูปกากบาท
สร้างเป็นศาลาจตุรมุขไม่มีฝาผนัง มีแต่บันไดและประตูซุ้ม 4 ทิศ สร้างอยู่บนฐานบัวหินสี่เหลี่ยมย่อมุมบันไดหน้าประตูซุ้ม
4 ทิศ ตั้งรูปสิงห์นั่ง เสาเป็นหินสี่เหลี่ยมวางซ้อนกัน จำหลักลายกระจัง ลายดอกมณฑา
กลีบบัวซ้อน และลายประจำยามก้ามปู ที่ซุ้มประตูทิศตะวันออก มีถนนเขื่อนหินทำเป็นขั้นบันไดจากไหล่เขาลงสู่เบื้องล่างเรียกถนนบันไดหัก
หรือช่องบันไดหัก เป็นทางติดต่อกับเขมรต่ำ มีถนนเชื่อมระหว่างโคปุระชั้นที่ 1
กับโคปุระชั้นที่ 2 กว้างประมาณ 10 เมตร ยาว ประมาณ 275 เมตร ขอบถนนเป็นเขื่อนหิน
ริมถนนมีเสาหินสี่เหลี่ยมทำยอดคล้ายดอกบัวตูม สูง 2.15 เมตร ปักรายเป็นระยะทางข้างละ
70 ต้น เรียกเสาเทียบหรือเสา
นางเรียง
ริมถนนทางด้านตะวันออกใกล้โคปุระชั้นที่
2 มีสระน้ำรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า กว้าง 18.30 เมตร ยาว 36.80 เมตร
เรียกสระสรง ขังน้ำฝนซึ่งไหลซึมมาจากลาดผาตอนบน ที่ชานบันไดลงสระตั้งรูปสิงห์นั่ง
จากถนนนี้ลาดไปสู่โคปุระอีกหลังหนึ่งทางตอนบน
โคปุระชั้นที่ 2 ตั้งอยู่บนฐานสี่เหลี่ยมรูปกากบาท มีมุขทั้ง 4 ทิศ อาคารทั้งหมดประกอบด้วยมุขทั้ง 4 และห้องใหญ่
มุขหน้า (มุขเหนือ) แบ่งเป็น 2 คูหา ประตูซุ้มตรงกับทางขึ้นมีรูปสิงห์นั่งอยู่ริมประตู หน้าบันจำหลักเป็นรูปเทพนั่งชันเข่า ทับหลังประตูจำหลักหน้าเกียรติมุข เสาประตูจำหลักลายกระจัง ที่โคนเสามีรูปโยคีนั่งประนมมือ
มุขตะวันออก แบ่งเป็น 3 คูหา ริมประตูซุ้มข้างนอกตั้งรูปสิงห์ หน้าบันและทับหลังประตู จำหลักลายรูปเทพนั่งชันเข่าเหนือเศียรเกียรติมุข ทับหลังประตูซุ้มข้างในจำหลักภาพแปลกออกไปคือ รูปเทพนั่งอยู่ในระหว่างเศียรนาคราช 6 เศียร
มุขตะวันตก ทำเป็น 3 คูหา หน้าบันและทับหลังประตูซุ้มจำหลักลวดลายทำนองเดียวกัน
มุขใต้ ทำเป็น 2 คูหาเหมือนมุขเหนือประตูซุ้มข้างในจำหลักภาพและลวดลายเหมือนกัน หน้าบันประตูข้างนอกจำหลักลายที่งดงามเป็นเรื่องนารายณ์สิบปางตอนกรูมาวตารกำลังกวนเกษียรสมุทร พระนารายณ์อวตารลงมาเป็นเต่ารองรับเขาพระสุเมรุซึ่งเป็นแกนเสาใน การกวนเกษียรสมุทรนาคดึกดำบรรพ์พันรอบแกน ด้านหนึ่งเทวดายุคอีกด้านหนึ่งอสูรยุคทับหลังประตู ส่วนด้านนอกเป็นจำหลักเป็นรูปพระนารายณ์บรรทมสินธุ์เหนือหลังอนันตนาคราช
ห้องใหญ่ แบ่งเป็น 5 คูหา มีบานประตูเปิดปิดได้ บนลานชั้นเดียวกับโคปุระหลังที่ 2 นี้ ยังมีสิ่งก่อสร้างอื่นคือ สระหัวสิงห์ อยู่ระหว่างเส้นทางที่ลาดขึ้นไปสู่พระมหามณเฑียรบนชั้นต่อไป (ชั้นที่ 3 จากจุดเริ่มต้น) ถนนหินสองข้างปักเสานางเรียงขนาดย่อม ตลอดสองข้างทางมีคันหินถมดินเพื่อกั้นน้ำฝนไม่ให้ไหลเข้าสู่อาคารสถาน ทางด้านทิศตะวันออกใกล้ชั้นที่ 3 คือสระน้ำรูปเหลี่ยมจัตุรัสกว้าง 9.20 เมตร กรุด้วยท่อนหิน ตรงกึ่งกลางมีรูปหัวสิงห์ทำด้วยศิลา ปากสิงห์มีรูให้น้ำไหล ใกล้สระน้ำมีฐานสี่เหลี่ยมย่อมุมไม้สิบสอง
พระมหามณเฑียร (บนลานหินชั้นที่ 3) บางทีเรียกว่าโคปุระชั้นที่ 3 อาคารสถานบนชั้นนี้มีบริเวณกว้างขวาง ประกอบด้วยอาคาร 5 หลังขนาดใหญ่ คือ พระมหามณเฑียรขวาง เหมาะสมสำหรับเป็นที่ประทับของกษัตริย์
มณเฑียรกลางเป็นอาคารสถานรูปกากบาทขนาด 34X35 เมตร หลังคาป้านลม มีผนังและมุข 4 ทิศ สรุปรวมคือ มีห้อง 5 ห้อง สำหรับกลุ่มพระมหามณเฑียรกลาง มีหน้าต่าง 17 บาน มีประตู 10 บาน ที่หน้าต่างทำเป็นลูกกรงด้วยไดทะมะฟ้วกกั้นไว้ ประตูทำด้วยศิลาล้วน
กลุ่มพระมหามณเฑียรกลางประกอบด้วย
มุขเหนือ ยังคงเห็นซากของประตูซุ้มข้างนอก และประตูซุ้มข้างใน
มุขตะวันออก มีประตูซุ้มด้านเหนือ ด้านใต้และด้านตะวันตก
มุขตะวันตก ลักษณะเหนือมุขด้านตะวันออก
มุขใต้ ลักษณะเดียวกับมุขเหนือ
มณเฑียรขวาง เป็นอาคารอยู่ทั้งด้านขวาและซ้าย จากลานหินชั้นที่ 3 มีบันได 7 ขั้นขึ้นสู่ถนนตรงไปยังปราสาทซึ่งมีปรางค์ประธาน เป็นที่ประดิษฐานรูปเคารพ ถนนลาดขึ้นสู่ชั้น 4 ยาวประมาณ 34 เมตร ปักเสานางเรียงข้างละ 9 ต้น ขอบถนนเป็นแท่งหิน ลำตัวของนาคราช 7 เศียร สุดถนนมีบันไดขึ้นสู่ปราสาท
มหาปราสาท (บนลานหินชั้นที่ 4) ประกอบด้วยอาคารซึ่งเป็นโคปุระ ระเบียง คดบรรณลัย และภวาลัย คือปรางค์ประธานที่ประดิษฐานเทพเจ้าอันศักดิ์สิทธิ์ อาคารทั้งหมดบนลานหินชั้นนี้แบ่งอย่างกว้างๆ ได้เป็น 2 หมู่ คือ อาคารหมู่เหนือและอาคารหมู่ใต้ภวาลัย นั้นอยู่ในกลุ่มของอาคารหมู่ได้
ประตูหลังทั้งสองข้างของห้องใหญ่ ตรงกลางในกลุ่มอาคารหมู่เหนือ มีจารึกอักษรขอมสมัยพระเจ้าสุริยวรมันที่ 1 พุทธศตวรรษที่ 16 ปรากฏอยู่
ภวาลัย คือมณฑปและปรางค์ศิขรหลังคาโค้งปรางค์มีมุข หน้ายาวอยู่บนฐานย่อมุม 3 ชั้น ตรงช่องประตูทุกช่องมีทางขึ้นลงเป็นบันได 5 ขั้น องค์ปรางค์อยู่บนฐานสี่เหลี่ยมย่อมุมไม้สิบสอง (ปัจจุบันทรุดพังลง) ที่ประตูปรางค์ด้านเหนือต่อจากมุขหน้ามีจารึกศิลาภาษาสันสกฤตขวางอยู่เหนือจากมุขหน้า มีจารึกศิลาภาษาสันสกฤตขวางอยู่เหนือธรณีประตู ยอดสุดของปรางค์เป็นบัวกลุ่มซึ่งตกอยู่ใกล้ ๆ
ปางประหารคชาสูร คือยักษ์รูปร่างคล้ายช้าง นอกจากนี้ภายในมุขยังพบวัตถุอื่นคือเทวรูปยืนรูปพระคเณศ ศิวะลึงค์ และปรางค์จำลอง
นอกจากระเบียงคดมีอาคารขนาดใหญ่ทางด้านตะวันออกและทางตะวันตกอีก 2 หลัง บ้างว่าอาคารเหล่านี้อาจเป็นห้องสมุดและคลังเก็บของ นอกจากนี้บริเวณใกล้เคียงมีสถานที่สำคัญอื่น ๆ คือ
สถูปคู่ อยู่ต้นทางก่อนถึงลานหินเบื้องล่างเป็นสถูปหินสององค์ คนพื้นเมืองเรียกว่าพระธาตุสร้างเป็นรูปสี่เหลี่ยมลูกบาศก์ขนาดหน้ากว้าง 1.93 เมตร สูง 4.20 เมตร ยอดมนคล้ายตะปูหัวเห็ด ข้างในเป็นโพรงสำหรับบรรจุวัตถุสิ่งของแต่ได้มีผู้ขุดค้นไปแล้วเมื่อครั้งนักวิชาการฝรั่งเศสมาสำรวจระยะแรก ๆ
ผามออีแดง เป็นบริเวณหน้าผาสูงชันอีกแห่งหนึ่ง เป็นที่ตั้งหน่วยปฏิบัติการของทหารพรานไทย มีภาพสลักนูนต่ำรูปบุรุษสตรีเรียงกัน 3 องค์ บางองค์ยังสลักไม่เสร็จ ใกล้ภาพสลักมีลายขูดขีดรูปสุกร มีผู้สันนิษฐานว่า คือ พระนารายณ์อวตารปางวราหาวตาร (เป็นหมู) อีกภาพหนึ่งเป็นภาพเทพเจ้า คือพระนารายณ์ หรือวิษณุ ประทับอยู่ใต้นาคปรก
ห้วยตราวหรือสระตราว (สระที่มีต้นบอนขึ้นทั่วไป) เป็นธารน้ำอยู่ตรงบริเวณลานหินเชิงเขาพระวิหาร ไหลลงสู่ที่ต่ำผ่านใต้เพิงหิน ตรงขอบของที่ลุ่มนี้มีแนวหินซ้อนกันเป็นเขื่อนเพื่อกั้นน้ำและบีบน้ำให้ไปตามแนวทางที่ต้องการ มีผู้สันนิษฐานว่าตำแหน่งที่ลุ่มดังกล่าวคือ บาราย (แหล่งเก็บน้ำแบบขอม) น้ำจากบารายแห่งนี้ไหลลงสู่พื้นที่ราบ
เป้ยตาดี หน้าผาอันเป็นที่ตั้งของปราสาทชาวบ้านเล่าเรื่องเป็นทำนองว่าหลวงตาดีมาสร้างเพิงพักอยู่ที่นี่ ชื่อเป้ยตาดีหมายถึง เพิงของหลวงตาดีจากที่นี่สามารถมองเห็นทัศนีย์ภาพอันสวยงานของเขมรต่ำ
ปรางค์ที่ช่องเขาโดนต็อล อยู่ห่างปราสาทหินเขาพระวิหารประมาณ 11 กิโลเมตร ไปทางตะวันออกเฉียงใต้ของหมู่บ้านภูมิซร็อล เป็นกลุ่มปรางค์ทำด้วยศิลาแลงตรงทางเข้าของปรางค์องค์แรกมีเสาจำหลักลวดลายเหมือนต้นเสาที่ปราสาทพระวิหาร แต่ฝีมือไม่ประณีตเท่า ส่วนปรางค์อีกองค์หนึ่งทำด้วยศิลาแลงเสริมอิฐ