ปราสาทพระวิหารมีสถาปัตยกรรมแบบเขมร สร้างตามแนวเหนือใต้ซึ่งผิดแปลกไปจากปราสาทขอมส่วนใหญ่

ปราสาทพระวิหาร มีชื่อเรียกเก่าสุดว่า ภวาลัย ในรายงานของกรมวิชาการ และมีชื่ออื่น ได้แก่ ศรีศิขรีศวร, วีราศรม และตปัสวีนทราศรม เป็นปราสาทหินตามแบบศาสนาฮินดู (ภาษาเขมรว่า พนมดงเร็ก หมายถึง ภูเขาไม้คาน) ที่ตั้งของศาสนสถานแห่งนี้รู้จักกันในนาม พนมพระวิหาร หมายถึง บรรพตแห่งศาสนสถานอันศักดิ์สิทธิ์ ซึ่งปราสาทพระวิหารอยู่สูงจากระดับทะเลปานกลาง 657 เมตร

ปราสาทพระวิหารมีสถาปัตยกรรมแบบเขมร สร้างตามแนวเหนือใต้ซึ่งผิดแปลกไปจากปราสาทขอมส่วนใหญ่ ไทยและกัมพูชามีประวัติพิพาทเหนือตัวปราสาทเป็นเวลานานแล้ว ใน พ.ศ. 2505 ศาลยุติธรรมระหว่างประเทศพิพากษาให้กัมพูชามีอธิปไตยเหนือปราสาท (ดู คดีปราสาทพระวิหาร พ.ศ. 2505) และวันที่ 8 กรกฎาคม พ.ศ. 2551 องค์การการศึกษา วิทยาศาสตร์ และวัฒนธรรมแห่งสหประชาชาติขึ้นทะเบียนปราสาทพระวิหารเป็นมรดกโลกในประเทศกัมพูชา