ปราสาทตาหมื่นถม ตั้งอยู่บริเวณเขาตาหมื่น เทือกเขาพนมดงรัก ในพื้นที่บ้านหนองคันนาสามัคคี หมู่ที่ 8 ตำบลท่าเมี่ยง อำเภอพนมดงรัก จังหวัดสุรินทร์ เป็นปราสาทที่ใหญ่ที่สุดในอุทยานประวัติศาสตร์กลุ่มปราสาทตาหมื่น ซึ่งประกอบด้วยปราสาทหิน 3 แห่ง ได้แก่ ปราสาทตาหมื่นถม ปราสาทตาหมื่นทอด และปราสาทตาหมื่น ปราสาทตาหมื่นธมเป็นปราสาทที่ใหญ่ที่สุด

ในบรรดาสามปราสาท (คำในภาษาเขมรแปลว่าใหญ่) ปราสาทถูกสร้างขึ้นบนหินศักดิ์สิทธิ์ในรูปแบบของพระอิศวรลิงกัม และยังเป็นสถานที่ศักดิ์สิทธิ์สำหรับประกอบพิธีกรรมอีกด้วย ปราสาทตาหมื่นถมหันหน้าไปทางทิศใต้ซึ่งแตกต่างจากปราสาทอื่นๆ ที่หันไปทางทิศตะวันออก ที่หันหน้าไปทางทิศใต้ เพราะมีไว้ต้อนรับนักท่องเที่ยวจากฝั่งเขมร ปราสาทตาหมื่นถมเป็นปราสาทหลักที่มีเจดีย์หินทรายสององค์อยู่ทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือและทิศตะวันตกเฉียงเหนือ มีหอคอย 2 แห่งและสระน้ำ 2 แห่งในบริเวณใกล้เคียง ปราสาทแห่งนี้อยู่ใกล้ชายแดนเขมรที่สุด ดังนั้นในระหว่างการเยี่ยมชมนักท่องเที่ยวควรอยู่ภายในบริเวณปราสาทเท่านั้นเนื่องจากบริเวณที่นอกเหนือจากนี้ไม่ปลอดภัย ปราสาทตาหมื่นทอดอยู่ห่างจากปราสาทตาหมื่นท่อมประมาณ 750 เมตร สร้างด้วยศิลาแลงมีกำแพงล้อมรอบและมีสระน้ำขนาดเล็กอยู่ทางทิศเหนือ ปราสาทแห่งนี้เชื่อกันว่าเป็นโรงพยาบาลของชุมชนและเป็นเส้นทางคมนาคมที่สันนิษฐานว่าสร้างขึ้นในสมัยรัชกาลที่ 7 ของพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวไชยวรมัน ปราสาทตาหมื่นอยู่ห่างจากปราสาทตาหมื่นทอดประมาณ 390 เมตร เป็นกลุ่มที่เล็กที่สุด สร้างด้วยศิลาแลงเป็นทรงสี่เหลี่ยมยาว เชื่อกันว่าเป็นจุดพักผ่อนของนักเดินทางในสมัยโบราณ ปราสาทตาหมื่นเป็นปราสาทที่สมบูรณ์ที่สุดเพื่อตอบสนองความต้องการของผู้สัญจรไปมาในบริเวณนี้ ไม่มีหลักฐานยืนยันจุดพักผ่อนอื่นๆ สำหรับผู้เดินทาง การมีกลุ่มปราสาทเป็นข้อเท็จจริงที่แสดงให้เห็นว่าบริเวณนี้เคยเป็นเส้นทางสำคัญที่มีความสำคัญต่อชุมชนในบริเวณนี้