یکی از جاذبه های تاریخی قصرشیرین كاخ ساسانی خسرو در استان کرمانشاه می باشد.کاخ ساسانی خسرو در حاشيه شمالی شهر كنونی قصرشيرين و در نزديكی آتشكده چهار قابی ، ويرانه‌های قصر خسرو پرويز ديده می شود كه امروزه به صورت تلی از خاك در آمده است .
اين بنا بر روی مصطبه اي به ارتفاع ۸ متر ايجاد شده است . اين بنا در جهت شرقی ـ غربی به ابعاد ۹۸*۲۸۵ متر ساخته شده كه راه ورود به داخل بنا از طريق پلكان دو طرفه ای بوده است . در قسمت شرقی بنا ، تالار ستون مستطيل شكلی وجود دارد كه سقف آن به وسيله طاق های آجری پوشش داده شده است . در پشت تالار ، اتاق گنبد دار بزرگی ساخته شده كه راه ورود به آن از طريق درگاهی است كه در قسمت غربی تالار ايجاد شده است . در دو طرف شمال و جنوب اتاق گنبد دار ، اتاق های مستطيل شكلی وجود دارد كه از طريق اتاق گنبد دار قابل دسترسی بوده اند . همچنين در پشت اتاق گنبد دار ، حياطی مربع شكل با رواق ستون دار قرار دارد كه ابعاد آن ۲۷*۲۷ متر می باشد . دور اطراف اين حياط ستون دار را اتاق های متعددی فرا گرفته است . در قسمت غربی حياط نيز ايوانی ساخته شده است كه از طريق درگاهی به حياط ديگر كاخ منتهی می شود . در اطراف اين حياط‌ها نيز مجموعه اتاق ها و اصطبل ها قرار گرفته است .
در قسمت شمالی تراس ، چندين خانه به صورت يك مجموعه وجود دارد. اسكار رويترباستان شناس انگليسی اظهار می كند خانه هايی كه در قسمت مركزی عمارت قرار دارند احتمالاً حرم پادشاه را شكل می دهند و خانه های واقع در بيرون ساختمان مكانی برای پذيرايی ميهمانان بوده است . در مورد اين كاخ ، مورخان و جغرافی نويسان ايرانی و عرب هر كدام مطالبی نوشته‌اند ، اكثرا اظهار می كنند كه اين كاخ توسط خسرو پرويز در ميان باغ وسيعی ساخته شده كه حيوانات وحشی با كمال آزادی در اين مكان می زيسته اند و آب فراوانی از رودخانه الوند در جدولي مرتفع به اين باغ وارد می گشته است.باستان شناسان با قوت اين كاخ را جزو عجايب جهان به شمار آورده اند اين كاخ در سال 628 ميلادی توسط هراكليوس ويران شده است .
امروز از این کاخ تنها ویرانه‌ای از آن به جا مانده‌است. کاخ خسرو یک بنای زیبا در نخلستان‌های قصر شیرین است که خسرو پرویز آن را برای همسرش شیرین ساخته بود. نکته جالب آن که این کاخ در باغ وسیعی ساخته شده که حیوانات وحشی به راحتی در آن زندگی می‌کردند و آب فراوانی از رودخانه الوند بدان وارد می‌گشته.
این اثر در تاریخ ۲۴ شهریور ۱۳۱۰ با شمارهٔ ثبت ۳۲ به‌عنوان یکی از آثار ملی ایران به ثبت رسیده‌است.
