ตั้งอยู่ที่ช่องตาเมือนบ้านหนองคันนา ตำบลตาเมียง กิ่งอ.พนมดงรัก จ.สุรินทร์ ติดชายแดนกัมพูชา ห่างเพียงประมาณ 100 เมตรเท่านั้นทั้งนี้กลุ่มปราสาทตาเมือนเป็นโบราณสถานแบบขอม 3 หลัง ตั้งอยู่ในบริเวณใกล้เคียงกัน ประกอบด้วย ปราสาทตาเมือนธม ปราสาทตาเมือนโต๊ด และปราสาทตาเมือนปราสาททั้ง 3 หลัง สร้างบนเส้นทางคมนาคมโบราณเชื่อมเมืองพระนคร(เมืองหลวง : ปัจจุบันอยู่ในเสียมราฐ)และเมืองพิมายที่ปัจจุบันอยู่ในนครราชสีมา โดยปราสาทแต่ละหลังต่างมีประโยชน์ใช้สอยและความสำคัญแตกต่างกันออกไปดังนี้

• ปราสาทตาเมือน สร้างในสมัยพระเจ้าชัยวรมันที่ 7 เป็นปราสาทแบบธรรมศาลาหรือที่พักคนเดินทางมีลักษณะเป็นปรางค์องค์เดียวมีห้องยาวเชื่อมต่อมาทางด้านหน้า ผนังด้านหนึ่งปิดทึบ แต่สลักเป็นหน้าต่างหลอก ส่วนอีกด้านมีหน้าต่างเรียงกันโดยตลอดเคยมีผู้พบทับหลังเป็นรูปพระพุทธรูปปางสมาธิในซุ้มเรือนแก้ว2-3ชิ้น
• ปราสาทตาเมือนโต๊ด เป็นอโรคยาศาล(คล้ายสถานพยาบาลหรือสุขศาลา)ใช้เป็นที่รักษาพยาบาลของชุมชน ลักษณะปราสาทเล็กหลังเดียว ประกอบด้วยปรางค์ประธานรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสมีมุขยื่นทางด้านหน้า ก่อด้วยศิลาแลงและหินทรายมีบรรณาลัยอยู่ทางด้านหน้าเยื้องไปทางขวาขององค์ปรางค์ ล้อมรอบด้วยกำแพงก่อศิลาแลง มีระเบียงคดล้อมรอบ ด้านนอกมีบารายขนาดเล็ก 1 สระ สร้างในสมัยพระเจ้าชัยวรมันที่ 7นอกจากนี้ตรงห้องกลางของโคปุระ(ซุ้มประตู)ยังพบศิลาจารึก 1 หลัก จารึกด้วยอักษรขอมภาษาสันสกฤตเป็นจารึกซึ่งพระเจ้าชัยวรมันที่ 7โปรดให้สร้างไว้ประจำอโรคยาศาลแห่งนี้
• ปราสาทตาเมือนธม อยู่ถัดจากปราสาทตาเมือนโต๊ดไปทางทิศใต้ประมาณ 200 เมตร เป็นปราสาทขนาดใหญ่ที่สุดในกลุ่มปราสาทตาเมือน และอยู่ติดชายแดนมากที่สุด ประกอบด้วยปรางค์สามองค์ มีปรางค์ประธานขนาดใหญ่ที่สุดอยู่ตรงกลาง ปรางค์อีกสององค์อยู่ถัดไปด้านหลังทางด้านขวาและซ้าย ปรางค์ทั้งสามองค์สร้างด้วยหินทรายหันหน้าไปทางทิศใต้ ที่ปรางค์ประธานมีลวดลายจำหลักที่งดงาม สันนิษฐานว่าโบราณสถานแห่งนี้คงจะสร้างขึ้นในราวพุทธศตวรรษที่ 16 ซึ่งเก่าแก่กว่าโบราณสถานอีกสองแห่งในกลุ่มปราสาทตาเมือน