吴哥窟是高棉古典建筑艺术的高峰，它结合了高棉寺庙建筑学的两个基本的布局：祭坛和回廊。祭坛由三层长方形有回廊环绕须弥台组成，一层比一层高，象征印度神话中位于世界中心的须弥山。
在祭坛顶部矗立着按五点梅花式排列的五座宝塔，象征须弥山的五座山峰。寺庙外围环绕一道护城河，象征环绕须弥山的咸海。与华国万里长城、埃及金字塔和印度尼西亚的千佛坛一起，被誉为古代东方的四大奇迹。
12世纪中叶，真腊国王苏耶跋摩二世定都吴哥。苏耶跋摩二世信奉毗湿奴，为国王加冕的婆罗门主祭司：地婆诃罗（d）为国王设计了这座国庙，供奉毗湿奴，名之为“毗湿奴神殿”。
宋代赵汝适著诸蕃志记载，当时的国都名字“禄厄”。禄厄（lokor）来自梵文。16世纪，此寺被称为“kngkor”，来自是高棉语中的“寺庙”，“ngk”即“寺庙都城”。
元成宗铁穆尔在元贞二年（1296年），派遣周达观出使真腊。使团取海路从开洋，经七洲洋（西沙群岛海面）、占城、真蒲、查南、半路村、佛村（菩提萨州），横渡淡洋（今洞里萨湖）至吴哥国登岸。
周达观和他的使团驻吴哥一年。回国后周达观写了关于真腊风土民情的报告《真腊风土记》。《真腊风土记》称吴哥窟为“鲁班墓”，又说国王死后，有塔埋葬，可见吴哥寺乃皇陵。
元代航海家汪大渊在1330年-1339年间曾游历吴哥，他称吴哥窟为“桑香佛舍”，这表明在十四世纪中叶，吴哥窟已经改为佛寺。汪大渊还报告吴哥窟有“裹金石桥四十余丈”，十分华丽，有“富贵真腊”之语。
永乐元年（1403年），明成祖派遣尹绶出使真腊。尹绶出发从海道经占城，过淡水湖（今洞里萨湖）、菩提萨州、经吴哥窟抵达真腊。尹绶回国后将真腊国的山川、地理和吴哥都城所见，绘画成图上呈，明成祖大喜。
暹罗破真腊国都吴哥，真腊迁都金边，次年，吴哥窟被高棉人遗弃，森林逐渐覆盖漫无人烟的吴哥。后来有些高棉人猎户进入森林打猎，无意中发现宏伟的庙宇，也有一些当地的佛教徒在庙旁边搭盖屋寮居住，以便到庙宇中朝拜，但吴哥遗迹多不为世人所知。
1586年，方济各会修士和旅行家安东尼奥达连那游历吴哥，并向葡萄牙历史学家蒂欧格科托报告其游历吴哥的见闻：“城为方形，有四门有护城河环绕……建筑之独特无以伦比，其超绝非凡，笔墨难以形容”。
但达?马格达连那的报告，被世人目为天外奇谈，一笑置之。1857年，驻马德望的法国传教士夏尔布意孚神父著《1848—1856印度支那旅行记，安南与柬埔寨》，报告吴哥状况，但未引人注意。
1861年1月，法国生物学家亨利?穆奥为寻找热带动物，无意中在原始森林中发现宏伟惊人的古庙遗迹，并著书《暹罗柬埔寨老挝诸王国旅行记》。
大肆渲染，他说“此地庙宇之宏伟，远胜古希腊、罗马遗留给云落的一切，走出森森吴哥庙宇，重返人间，刹那间犹如从灿烂的文明堕入蛮荒”，这才使世人对吴哥刮目相看。