این کاروانسرای قدیمی که در داخل شهر قصر شیرین قرار دارد به لحاظ معماری شبیه کاروانسرای بیستون  و ماهیدشت است.

ورودی این کاروانسرا در ضلع جنوبی آن قرار دارد و پس از ورودی هشتی گنبد دار آن نمایان می‌شود که به حیاط مرکزی راه می‌یابد. در چهار طرف حیاط ایوان‌های بزرگی با تاق جناغی دیده می‌شود که در  سال‌های گذشته حجره‌های جلوی آن به مغازه‌هایی مملو از اجناس گوناگون تبدیل شده و این کاروانسرا از سوی اداره اوقاف استان به تعدادی از غرفه داران عرضه محصولات خارجی اجاره داده شده است. این امر سبب شده چهره تاریخی کاروانسرا تا حدودی از بین برود.  نصب تابلوهای تبلیغاتی و سیم کشی برق نامناسب بر روی دیوارها و سقف آن هم باعث تخریب بیشتر این میراث ماندگار شده است.
 

کاروانسرای عباسی این شهر از قدیم استراحتگاه زائران کربلا بود و محل مناسبی برای مبادله کالاهای داخلی و خارجی به شمار می‌رفت. زائران امروز کربلا هم حتماً در قصر شیرین سری به این کاروانسرا می‌زنند و اقلام مورد نیازشان را همین جا تهیه می‌کنند.

این کاروانسرا با لاشه سنگ و آجر ساخته شده و در برخی قسمت‌ها از جمله ورودی آن از آجرهای دوره ساسانی هم استفاده شده است.

استفاده از لاشه سنگ در کاروانسراهای ایرانی معمولاً در پیش از دوران صفوی رایج بوده و این نکته قدمت زیاد کاروانسرا را گوشزد می‌کند.

این بنا مانند سایر ابینه قصر شیرین در جنگ تحمیلی آسیب دید که خوشبختانه پس از جنگ مرمت و بازسازی شد.

در بخش اصطبل سراسری کاروانسرا اداره کل میراث فرهنگی استان کرمانشاه موزه مردم‌شناسی برپا کرده است که در نوع خود اقدام جالبی است و زائران کربلا در بازدید از این موزه با بخشی از زندگی مردم گذشته این منطقه آشنا می‌شوند.

کاروانسرای قصر شیرین در زمان شاه عباس صفوی بر سر راه زائران عتبات عالیات و کربلای معلا با طول و عرض ۶۰ متر و ارتفاع پنج متر از داخل در زمینی به مساحت سه هزار و ۶۰۰ مترمربع ساخته شده است.

این کاروانسرا از موقوفات اداره کل اوقاف و امور خیریه استان کرمانشاه است اما اداره کل میراث فرهنگی، صنایع دستی و گردشگری استان کرمانشاه برای حفاظت و حراست از آن رقمی بالغ بر ۱۵ میلیارد ریال را هزینه مرمت و نگهداری‌اش کرده است.
 

از نکات قابل تأمل درباره کاروانسرای قصر شیرین اختلاف اوقاف و میراث فرهنگی بر سر مالکیت این بنا است تا آنجا که فرماندار وقت قصرشیرین در شهریور ۹۴  گفت: «این کاروانسرا به یک بازارچه عرضه محصولات وارداتی تبدیل شده و دارای ۵۴ غرفه در داخل دالان‌ها و حدود ۳۰ غرفه در داخل محوطه باز (حیاط) کاروانسراست که کلا فضای باز این مجموعه را محصور کرده است. اداره اوقاف مدعی شد که در حال حاضر درآمد ماهیانه این کاروانسرا ۱۲ میلیون تومان است که میراث فرهنگی باید با تغییر کاربری همین مقدار درآمد را برای اوقاف حفظ کند که قرار است با احداث ۱۵۰ غرفه با همکاری شهرداری کاروان‌سرای شاه‌عباسی قصرشیرین تخلیه می‌شود.

در واقع با ایجاد یک بازارچه جدید در جنب خیابان آتش نشانی قصرشیرین که تغییر کاربری زمین آن توسط شهرداری اخذ شده است بازارچه سنتی عرضه کالاهای خارجی وارداتی به این مکان منتقل می‌شود. انتظار داریم هر دو سازمان میراث فرهنگی و اوقاف استان به این موضوع به صورت جدی ورود پیدا کرده و کاروانسرای قصرشیرین را از این وضعیت ناخوشایند نجات دهند.»

علی فعله گری –مدیرکل وقت اداره میراث فرهنگی، صنایع دستی و گردشگری- هم در این زمینه گفته بود: «نیت اصلی واقف برای پذیرایی و اسکان زوار کربلا بوده است. قصد داریم این کاروان‌سرا را همچون کاروان‌سرای شاه‌عباسی بیستون به یک واحد گردشگری سنتی تبدیل کنیم. این کاروان‌سرا جزء بناهای صندوق احیاء و بهره‌برداری از اماکن تاریخی و فرهنگی است و برای آن برنامه دارد. از لحاظ قوانین میراث فرهنگی این بنا کاملا در خطر است و اداره‌کل میراث فرهنگی، صنایع دستی و گردشگری استان می‌تواند از افرادی که محوطه را اشغال کرده و حتی از متولیان کاروان‌سرا شاکی شود. دریافت اجاره از غرفه‌داران تنها وظیفه اداره‌کل اوقاف و امور خیریه در قبال کاروان‌سرا نیست و چون این بنا بیت‌المال و ثبت ملی است باید مرمت هم بشود. در ازای دریافت اجاره ماهیانه ۱۰ میلیون تومانی از غرفه‌داران این کاروان‌سرا چقدر از آن صرف مرمت و بازسازی این بنا شده است که البته وضعیت موجود پاسخ خوبی برای این سوال است.»
 

به گزارش چمدان، کاروانسرای قصر شیرین به همراه آثار متعدد تاریخی و فرهنگی، طبیعت بکر، زیبا و سرسبز و مناطق عملیاتی و یادمان های شهدای دفاع مقدس پذیرای شمار زیادی از گردشگران و مسافران نوروزی است.

قصرشیرین به واسطه داشتن مرزهای رسمی پرویزخان برای فعالیت‌های منحصر به فرد اقتصادی و مرز خسروی با داشتن بزرگترین پایانه زمینی خاورمیانه برای تردد زوار عتبات عالیات و مسافران خارجی و داشتن امکانات اقامتی و هتل منطقه قابل قبولی برای گردشگران است.

وجود اماکن طبیعی و چشم اندازهای زیبا و دلنواز، رودخانه خروشان الوند و بهار زودهنگام، آثار تاریخی عمارت خسرو، چهارقاپو، کانال ساسانی، کاروانسرای شاه عباسی، بان قلعه و نهر شاه گدار و وجود بازارچه سنتی و نیز مناطق عملیاتی دوران دفاع مقدس در قصرشیرین موجب شد تا هر ساله در ایام نوروز شمار زیادی از هموطنان به ویژه اهالی شهرهای همجوار، این منطقه را برای گذراندن تعطیلات نوروزی خود انتخاب کنند.