عمارت یا قصر خسرو پرویز در حاشیه شمالی شهر کنونی قصرشیرین و در نزدیکی آتشکده چهار قاپی قرار دارد که اکنون تنها ویرانه هایی از آن دیده می شود. این بنا در جهت شرقی-غربی و به ابعاد 285 * 98 متر برروی مصطبه ای به ارتفاع 8 متر ساخته شده است که راه ورود به داخل بنا از طریق پلکان صورت می گرفته است. در قسمت شرقی بنا ، تالار ستون دار مستطیل شکلی دیده می شود و سقف آن به وسیله ی طاق های آجری پوشش داده شده است. در پشت این تالار ، اتاق گنبد دار بزرگی قرار دارد و راه ورود به آن از طریق درگاهی که در قسمت غربی تالار ایجاد شده است، صورت می گیرد. در شمال و جنوب اتاق گنبد دار، اتاق های مستطیل شکلی وجود دارد که از طریق اتاق گنبد دار قابل دسترسی بوده اند.


همچنین در پشت اتاق گنبد دار، حیاط مربع شکلی به ابعاد 27 * 27 متر با رواق ستون دار قرار دارد و اطراف این حیاط را اتاق های متعددی فرا گرفته است. در قسمت غربی حیاط نیز ایوانی ساخته شده است که از طریق درگاهی به حیاط دیگر کاخ منتهی می شود و در اطراف این حیاط ها نیز مجموعه اتاق ها و اصطبل ها قرار دارند. در قسمت شمالی تراس، چند خانه به صورت یک مجموعه دیده می شود. ظاهرا خانه هایی که در قسمت مرکزی قرار دارند، حرم پادشاه و خانه های اطراف مکانی برای پذیرایی از میهمانان بوده است.



در مورد این کاخ، مورخین و جغرافی نویسان ایرانی و عرب مطالب فراوانی نوشته اند. آنها بر این اعتقادند که این کاخ توسط خسرو پرویز در میان باغ وسیعی ساخته شد و حیوانات وحشی با آزادی تمام در این مکان میزیستند و آب فراوانی از رودخانه الوند در این باغ جریان داشت. ظاهرا خسروپرویز این بنا را برای همسرش " شیرین " ساخته است و به همین دلیل به کاخ " خسرو شیرین " نیز معروف است.