Som de fleste Khmer-templer er Vat Phou orienteret mod øst, selv om aksen vender otte grader syd for øst, hvilket primært er bestemt af bjergets og flodens orientering. Inklusive barays (reservoirer) strækker den sig 1,4 kilometer mod øst fra kildens kilde, der ligger ved foden af en klippe 100 meter op ad bakken. 6 km øst for templet, på Mekongens vestlige bred, lå byen, mens en vej sydpå fra selve templet førte til andre templer og i sidste ende til byen Angkor.
Hvis man nærmer sig fra byen (som der kun er lidt tilbage af), er den første del af templet, man når, en række barays. Kun én indeholder nu vand, nemlig den 600 gange 200 m store midterste baray, som ligger direkte langs tempelets akse; der var reservoirer nord og syd for denne og yderligere et par på hver side af dæmningen mellem den midterste baray og paladserne.
De to paladser står på en terrasse på hver side af aksen. De er kendt som det nordlige og det sydlige palads eller, uden beviser, som mændenes og kvindernes palads (udtrykket “palads” er blot en konvention, og deres formål er ukendt). De bestod hver især af en rektangulær gårdsplads med en korridor og en indgang på den side, der vender mod aksen, og falske døre i den østlige og vestlige ende. Begge bygningers gårdspladser har lateritmure. Murene i det nordlige palads’ korridor er af laterit, mens murene i det sydlige palads er af sandsten. Den nordlige bygning er nu i bedre stand. Paladserne er især bemærkelsesværdige på grund af deres gavle og overliggere, som er i den tidlige Angkor Wat-stil.
Den næste terrasse har en lille helligdom til Nandi (Shivas bjerg) mod syd, i dårlig stand. Vejen, der forbandt Vat Phou med Angkor, gik syd fra dette tempel. Fortsætter man mod vest, fører på hinanden følgende trapper op til yderligere terrasser; mellem dem står en dvarapala, som er kommet til at blive tilbedt som kong Kammatha, den mytiske bygherre af templet. På den smalle næste terrasse er resterne af seks små helligdomme, der blev ødelagt af skattejægere.
Stien kulminerer i syv sandstenstrin, der stiger op til den øverste terrasse og den centrale helligdom. Helligdommen er opdelt i to dele. Den forreste del af sandsten er nu optaget af fire buddhabilleder, mens den bageste del af mursten, som tidligere indeholdt den centrale lingam, er tom.
Hele taget mangler, selv om der er blevet tilføjet en provisorisk afdækning på forsiden. Vand fra kilden, der udspringer fra klippen ca. 60 m sydvest for helligdommen, blev ledt langs stenakvadukter ind i det bageste kammer og badede løbende lingam’en. Helligdommen er senere end de nordlige og sydlige paladser og hører til Baphuon-perioden fra det senere 11. århundrede. På østsiden er der tre døråbninger: fra syd til nord viser deres frontoner Krishna, der besejrer nāga Kaliya, Indra, der rider på Airavata, og Vishnu, der rider på Garuda. På østvæggen er der dvarapalas og devatas. Indgangene mod syd og nord har indre og ydre overliggere, herunder en mod syd, der viser Krishna, der flår Kamsa i stykker.
Andre kendetegn ved området er et bibliotek, i dårlig stand, syd for helligdommen, og et relief af Trimurti mod nordvest. Der er andre udskæringer længere mod nord: et Buddha-fodaftryk på klippevæggen og klippeblokke, der er formet som elefanter og en krokodille. Krokodilstenen har opnået en vis berømmelse som værende muligvis stedet for et årligt menneskeoffer, der er beskrevet i en kinesisk tekst fra det sjette århundrede. Identifikationen er sandsynliggjort af, at krokodillen ligner et menneskes størrelse.