พระตำหนักนี้ตั้งอยู่ริม "ทะเลชุบศร" ซึ่งในอดีตเป็นอ่างเก็บน้ำขนาดใหญ่ที่ส่งน้ำหล่อเลี้ยงเมืองลพบุรี สมเด็จพระนารายณ์มหาราชทรงโปรดเกล้าฯ ให้สร้างขึ้นเพื่อเป็นที่ประทับพักผ่อนในฤดูร้อนและเป็นสถานที่สำราญพระราชหฤทัยส่วนพระองค์ บริเวณโดยรอบได้รับการออกแบบให้เป็นที่ต้อนรับแขกบ้านแขกเมืองและทูตานุทูตต่างชาติในบรรยากาศที่ผ่อนคลาย นอกเหนือจากความงดงามแล้ว ที่นี่ยังเป็นศูนย์กลางสำหรับการศึกษาดาราศาสตร์และวิศวกรรมการจัดการน้ำในยุคนั้น แม้ว่าสภาพภูมิศาสตร์จะเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา แต่ชื่อของพระตำหนักยังคงเป็นสัญลักษณ์แห่งความรุ่งเรืองในอดีตของลพบุรี