ปราสาทหินพิมายตั้งอยู่อำเภอพิมาย เป็นโบราณสถานสมัยขอมที่ยิ่งใหญ่งดงาม ชื่อ “พิมาย” มาจากคำว่า “วิมาย” หรือ “วิมายปุระ” ที่ปรากฏในจารึกภาษาเขมรบนแผ่นหินตรงกรอบประตูระเบียงคดด้านหน้าของปราสาทหิน และยังปรากฏชื่อในจารึกอื่นอีกหลายแห่ง อาจจะเป็นคำที่ใช้เรียกรูปเคารพหรือศาสนสถาน

ลักษณะพิเศษของปราสาทหินพิมาย คือ สร้างหันหน้าไปทางทิศใต้ ต่างจากปราสาทหินอื่น ๆ ที่หันหน้าไปทางทิศตะวันออก สันนิษฐานว่าเพื่อให้หันรับกับเส้นทางที่ตัดมาจากเมืองโศธรปุระ เมืองหลวงของอาณาจักรเขมร ซึ่งเข้าสู่เมืองพิมายทางด้านทิศใต้

จากหลักฐานศิลาจารึกและศิลปะการก่อสร้าง บ่งบอกว่าปราสาทหินพิมายเริ่มสร้างขึ้นในปลายพุทธศตวรรษที่ 16 ในสมัยพระเจ้าสุริยวรมันที่ 1 รูปแบบทางศิลปกรรมของตัวปราสาทเป็นแบบบาปวน ซึ่งเป็นศิลปะที่รุ่งเรืองในสมัยนั้น โดยมีลักษณะของศิลปะแบบนครวัด ซึ่งเป็นที่นิยมในสมัยต่อมาปนอยู่บ้าง และมาต่อเติมอีกครั้งในราวต้นพุทธศตวรรษที่ 18 สมัยพระเจ้าชัยวรมันที่ 7 ครั้งนั้นเมืองพิมายเป็นเมืองที่มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับอาณาจักรเขมร ปราสาทหินแห่งนี้สร้างเพื่อเป็นศาสนสถานในพุทธศาสนาลัทธิมหายาน เนื่องจากพระเจ้าสุริยวรมันที่ 1 และพระเจ้าชัยวรมันที่ 7 ทรงนับถือพุทธศาสนาลัทธิมหายาน

สิ่งที่น่าสนใจภายในอุทยานฯ ได้แก่

สะพานนาคราช ซุ้มประตูและกำแพงชั้นนอกของปราสาท ซุ้มประตูและกำแพงชั้นใน หรือระเบียงคด

ปรางค์ประธาน ตั้งอยู่กลางลานภายในระเบียงคด เป็นศูนย์กลางของศาสนสถานแห่งนี้ สร้างด้วยหินทรายสีขาวทั้งองค์ ต่างจากซุ้มประตู (โคปุระ)

ปรางค์พรหมทัต ตั้งอยู่ด้านหน้าปรางค์ประธาน เยื้องไปทางซ้าย สร้างด้วยศิลาแลงในสมัยพระเจ้าชัยวรมันที่ 7 ภายในปรางค์พบประติมากรรมหินทรายจำหลักเป็นรูปประติมากรรมฉลององค์ของพระเจ้าชัยวรมันที่ 7 (องค์จำลอง องค์จริงเก็บรักษาไว้ที่พิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ พิมาย) ที่เรียกว่า ปรางค์พรหมทัต ก็เพื่อให้เข้ากับตำนานพื้นเมืองเรื่องท้าวพรหมทัตพระเจ้าแผ่นดิน

ปรางค์หินแดง ตั้งอยู่ทางด้านขวา เหนือกรอบประตูทางเข้าด้านทิศเหนือ มีทับหลังสลักเป็นภาพเล่าเรื่องในมหากาพย์ภารตะ ตอนกรรณะล่าหมูป่า บริเวณลานชั้นนอกทางด้านทิศตะวันตกล้อมรอบด้วยกำแพงชั้นนอกอีกชั้นหนึ่ง ประกอบด้วยอาคารที่เรียกว่าบรรณาลัย มีสองหลังตั้งอยู่คู่กัน และมีสระน้ำอยู่ทั้งสี่มุมสิ่งที่น่าสนใจนอกกำแพงปราสาทหินพิมาย ได้แก่

ประตูเมืองและกำแพงเมืองพิมาย สร้างในสมัยพระเจ้าชัยวรมันที่ 7 บรรดาประตูเมืองทั้งสี่ทิศ ประตูชัยด้านทิศใต้นับเป็นประตูเมืองที่สำคัญที่สุด เพราะรับกับถนนโบราณที่ตัดผ่านมาจากเมืองพระนครเข้าสู่ตัวปราสาท พิมาย หากหยุดยืนที่ช่องประตูเมืองด้านทิศใต้ จะมองเห็นปราสาทหินพิมายผ่านช่องประตูเมืองพอดี

กุฏิฤาษี เป็นโบราณสถานที่เรียกว่า “อโรคยาศาล” ตั้งอยู่นอกเขตกำแพงเมืองด้านทิศใต้ มีลักษณะเป็นอาคารขนาดเล็กก่อด้วยศิลาแลง ฐานเป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส ตามที่กล่าวถึงในจารึกปราสาทพระขรรค์ ประมาณพุทธศตวรรษที่ 18