ปราสาทโลเลย เป็นศิลปะแบบพระโคและบาแค็ง ศาสนาฮินดู ไศวนิกาย สร้างในปีพุทธศตวรรษที่ 15 รัชสมัยของพระเจ้ายโศวรมันที่ 1 เป็นปราสาทหินอยู่ทางเหนือสุดในปราสาทกลุ่มโลเลย ในอาณาจักรขอมของกัมพูชา นับเป็นปราสาทที่มีลักษณะเหมือนเกาะ อยู่ทางเหนือของใจกลางของบาราย ขนาดกว้าง 800 ม. ยาว 3,800 ม. ปัจจุบันบารายแห้งไม่มีน้ำแล้ว ตัวปราสาทตั้งอยู่กึ่งกลางแกนด้านยาว (ตะวันออก-ตะวันตก) ของบาราย เดิมสันนิษฐานว่าพระเจ้าอินทรวรมันตั้งใจจะสร้างบารายให้กว้างกว่านี้ แต่พระเจ้ายโสวรมันต้องการจะย้ายเมืองหลวงไปนครวัด จึงได้ยุติการขุดสระบารายลงเท่าที่เป็นอยู่
ลักษณะสถาปัตยกรรม เป็นหอ 4 หอ ที่ไม่สมมาตร คือจะให้สำคัญหอ 2 หอด้านตะวันออกกว่า หอด้านตะวันออกเฉียงเหนือค่อนข้างทรุดโทรม ในขณะที่หอด้านตะวันออกเฉียงใต้ได้พังลงเมื่อปี พ.ศ. 2511 โครงสร้างหลักเป็นหินทราย ตกแต่งด้วยอิฐที่ยาด้วยปูน ซึ่งภายหลังแม้จะหลุดล่อนไปตามกาลเวลาแต่ก็ยังพอมีหลงเหลืออยู่บ้าง ส่วนทับหลังแกะสลักหินทรายนั้นยังมีหลายชิ้นที่คงสภาพดีจนถึงทุกวันนี้