สิ่งก่อสร้างจากศิลาแลงอันยิ่งใหญ่ ซึ่งเป็นหลักฐานความรุ่งเรืองแห่งอารยธรรมขอมโบราณ ทอดตัวสงบนิ่งอยู่ทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือ
สันนิษฐานว่าในสมัยขอมเรืองอำนาจจังหวัดสุรินทร์คงเป็นดินแดนแห่งหนึ่งที่อยู่ในเส้นทางไปมาของขอมระหว่างเขาพระวิหาร เขาพนมรุ้ง กับนครวัดนครธมจึงได้สร้างปราสาทขึ้นเป็นจำนวนมากดังนี้ คือ
ปราสาทหินบ้านพลวง เป็นปราสาทหินขนาดเล็กแต่ฝีมือการสลักหินประณีตงดงามมาก ได้รับการขุดแต่งบูรณะเมื่อปี พ.ศ. 2515 โดยวิธีอนัสติโลซิส คือการรื้อตัวปราสาทลง เสริมความมั่นคง และประกอบขึ้นใหม่ดังเดิม ลักษณะของปราสาทหินองค์นี้เป็นปรางค์องค์เดียว ตั้งอยู่บนฐานศิลาแลงขนาดใหญ่รูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า หันหน้าไปทางทิศตะวันออก มีประตูทางเข้าด้านหน้าเพียงด้านเดียว ส่วนด้านอื่นอีกสามด้านทำเป็นประตูหลอก องค์ปรางค์ก่อด้วยศิลาแลง หินทราย และมีอิฐเป็นวัสดุร่วมก่อสร้างในส่วนบนของปราสาท
ปราสาทศรีขรภูมิ ประกอบด้วยปรางค์อิฐ 5 องค์ องค์กลางเป็นปรางค์ประธาน มีปรางค์บริวารล้อมรอบอยู่ที่มุมทั้งสี่บนฐานเดียวกัน ก่อด้วยหินทรายและศิลาแลง ปราสาทหันหน้าไปทางทิศตะวันออก มีบันไดทางขึ้นและประตูทางเข้าเพียงด้านเดียวคือด้านทิศตะวันออกปรางค์ทั้งห้าองค์มีลักษณะเหมือนกัน คือ องค์ปรางค์ไม่มีมุข มีชิ้นส่วนประดับทำจากหินทรายสลักเป็นลวดลายต่าง ๆ ทั้งส่วนที่เป็นทับหลังและเสาประดับกรอบประตู เสาติดผนัง และกลีบขนุนปรางค์ ส่วนหน้าบันเป็นอิฐประดับลวดลายปูนปั้น องค์ปรางค์ประธานมีทับหลังสลักเป็นรูปศิวนาฏราช (พระอิศวรกำลังฟ้อนรำ) บนแท่น มีหงส์แบก 3 ตัวอยู่เหนือเศียรเกียรติมุข มีรูปพระคเนศ พระพรหม พระวิษณุ และนางปารพตี (นางอุมา) อยู่ด้านล่าง เสาประตูสลักเป็นลวดลายเทพธิดาลายก้ามปูและรูปทวารบาลส่วนปรางค์บริวารพบทับหลัง 2 ชิ้น
ปราสาทตาเมือน เป็นสิ่งก่อสร้างที่เชื่อว่าคือที่พักคนเดินทางแห่งหนึ่งใน 17 แห่งที่พระเจ้าชัยวรมันที่ 7 มหาราชองค์สุดท้ายแห่งเมืองพระนครโปรดให้สร้างขึ้นจากเมืองยโสธรปุระ เมืองหลวงของอาณาจักรขอมโบราณไปยังเมืองพิมายปราสาทตาเมือนสร้างด้วยศิลาแลงเช่นเดียวกับโบราณสถานสมัยพระเจ้าชัยวรมันที่ 7 ที่พบในดินแดนประเทศไทย มีลักษณะเป็นปรางค์องค์เดียวมีห้องยาวเชื่อมต่อมาทางด้านหน้า ผนังด้านหนึ่งปิดทึบ แต่สลักเป็นหน้าต่างหลอก ส่วนอีกด้านมีหน้าต่างเรียงกันโดยตลอด เคยมีผู้พบทับหลังเป็นรูปพระพุทธรูปปางสมาธิในซุ้มเรือนแก้ว 2-3 ชิ้น
ปราสาทตะเปียงเตีย (แปลว่า หนองเป็ด) ลักษณะปราสาทเป็นรูปสี่เหลี่ยม มียอดปราสาท 5 ยอด เป็นรูปบัวตูม ตัวปราสาทก่อด้วยอิฐ ลักษณะการก่อสร้างเป็นสถาปัตยกรรมแบบลาว สมัยกรุงศรีอยุธยาตอนปลาย
ปราสาทจอมพระ มีลักษณะของสิ่งก่อสร้างที่เรียกว่า อโรคยศาล มีโครงสร้างที่ยังสมบูรณ์อยู่มาก อาคารต่าง ๆ ก่อด้วยศิลาแลงและใช้หินทรายประกอบ หันหน้าไปทางทิศตะวันออกมีส่วนประกอบหลัก 4 ส่วน ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะแบบอโรคยศาลดังที่พบในที่อื่น คือ ปรางค์ประธานรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสมีมุขหน้า บรรณาลัยหรืออาคารรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าตั้งอยู่ทางด้านหน้า มีกำแพงล้อมรอบพร้อมซุ้มประตูรูปกากบาทและสระน้ำนอกกำแพง โบราณวัตถุสำคัญที่พบได้แก่ เศียรพระโพธิสัตว์อวโลกิเตศวร 1 เศียร และรูปพระวัชรสัตว์ 1 องค์
ปราสาทยายเหงา ลักษณะแผนผังของอาคารปราสาทยายเหงา แต่เดิมน่าจะประกอบด้วยปราสาท 3 หลัง ตั้งเรียงกัน แต่ปัจจุบัน เหลือเพียง 2 หลังเท่านั้น ภายในบริเวณปราสาท พบชินส่วนสถาปัตยกรรมที่แกะสลักด้วยหินทราย เช่น กลีบขนุนยอดปราสาท เสาประดับกรอบประตู ฯลฯ สันนิษฐานว่าปราสาทแห่งนี้สร้างขึ้นในสมัยศิลปะขอมแบบปาปวนตอนปลาย หรือนครวัดตอนต้น อายุราวพุทธศตวรรษที่ 17
ปราสาทภูมิโปน ประกอบด้วยโบราณสถาน 4 หลัง คือ ปราสาทก่ออิฐ 3 หลัง และก่อศิลาแลง 1 หลัง มีอายุการก่อสร้างอย่างน้อยสองสมัย ปราสาทก่ออิฐหลังใหญ่และหลังทางทิศเหนือสุด นับเป็นปราสาทแบบศิลปะเขมรที่มีอายุเก่าแก่ที่สุดในประเทศไทย คือราวพุทธศตวรรษที่ 13 ส่วนปราสาทอิฐหลังเล็กที่ตั้งตรงกลางและปราสาทที่มีฐานศิลาแลงทางด้านทิศใต้นั้นสร้างขึ้นในสมัยหลังปราสาทภูมิโปนคงสร้างขึ้นเพื่อเป็นศาสนสถานในศาสนาฮินดูไศวนิกาย
ปราสาทเมืองที ก่อด้วยอิฐฉาบปูน มี 5 หลัง สร้างรวมกันเป็นหมู่บนฐานเดียวกันหลังหนึ่งอยู่ตรงกลาง และอีก 4 หลังอยู่ที่มุมทั้ง 4 ปัจจุบันเหลืออยู่เพียง 3 หลังซึ่งมีแผนผังเป็นรูปสี่เหลี่ยมจตุรัสย่อมุมไม้สิบสอง หลังกลางมีขนาดใหญ่สุด มีบันไดทางขึ้นทั้งสี่ด้าน ตัวเรือนธาตุตันทึบไม่มีประตูเนื่องจากการดัดแปลง ส่วนหลังคาทำเป็นชั้นมี 3 ชั้นเลียนแบบตัวเรือนธาตุ ส่วนยอดบนหักหาย นับเป็นโบราณสถานเขมรอีกแบบหนึ่งที่นิยมสร้าง คือ มีปราสาทหลังกลางเทียบเท่าเขาพระสุเมรุ และมีปรางค์มุมทั้งสี่ตามความเชื่อในลัทธิศาสนาพราหมณ์
ปราสาทบ้านไพล มีลักษณะเป็นปรางค์ 3 องค์ สร้างด้วยอิฐขัดตั้งเรียงเป็นแนวเดียวกัน มีคูน้ำล้อมรอบ ยกเว้นทางเข้าด้านทิศตะวันออก แม้ว่าศิวลึงค์และทับหลังบางส่วนจะหายไป แต่จากเศษทับหลังที่เก็บรักษาไว้ในพิพิธภัณฑสถานแห่งชาติพิมาย ทำให้ทราบว่าปราสาทหลังนี้คงสร้างขึ้นราวพุทธศตวรรษที่ 16