Ca majoritatea templelor khmer, Vat Phou este orientat spre est, deși axa este orientată cu opt grade la sud de estul propriu-zis, fiind determinată în principal de orientarea muntelui și a râului. Incluzând barays (rezervoare), se întinde pe o distanță de 1,4 kilometri (0,87 mi) spre est de la sursa izvorului, la baza unei stânci de 100 de metri (330 ft) pe deal. La 6 kilometri est de templu, pe malul vestic al Mekongului, se afla orașul, în timp ce un drum spre sud, pornind de la templu, ducea spre alte temple și, în cele din urmă, spre orașul Angkor.
Apropiată dinspre oraș (din care a rămas puțin), prima parte a templului la care se ajunge este o serie de barays. Doar unul singur conține acum apă, baray-ul mijlociu de 600 pe 200 m, care se află direct de-a lungul axei templului; existau rezervoare la nord și la sud de acesta, și încă o pereche de fiecare parte a drumului de legătură între baray-ul mijlociu și palate.
Cele două palate se află pe o terasă pe fiecare parte a axei. Ele sunt cunoscute sub numele de palatele de nord și de sud sau, fără nicio dovadă, palatele bărbaților și palatele femeilor (termenul „palat” este o simplă convenție, iar scopul lor este necunoscut). Fiecare dintre ele era format dintr-o curte dreptunghiulară cu un coridor și o intrare pe partea dinspre axă și cu uși false la capetele de est și de vest. Curțile ambelor clădiri au ziduri de laterit. Pereții coridorului palatului nordic sunt din laterit, în timp ce cei ai palatului sudic sunt din gresie. Clădirea nordică se află în prezent într-o stare mai bună. Palatele se remarcă în principal prin frontoanele și lințoliile lor, care sunt în stilul timpuriu al Angkor Wat.
Pe următoarea terasă se află un mic altar închinat lui Nandi (muntele lui Shiva) la sud, în stare proastă. Drumul care făcea legătura între Vat Phou și Angkor trecea la sud de acest templu. Continuând spre vest, scări succesive duc spre alte terase; între ele se află un dvarapala care a ajuns să fie venerat ca regele Kammatha, constructorul mitic al templului. Pe următoarea terasă îngustă se află rămășițele a șase mici sanctuare distruse de căutătorii de comori.
Calea culminează cu șapte trepte de gresie care se ridică spre terasa superioară și sanctuarul central. Sanctuarul este în două părți. Secțiunea din față, din gresie, este acum ocupată de patru imagini ale lui Buddha, în timp ce partea din spate, din cărămidă, care anterior conținea lingamul central, este goală.
Întregul acoperiș lipsește, deși în partea din față a fost adăugată o acoperire improvizată. Apa din izvorul care izvorăște din stâncă la aproximativ 60 m sud-vest de sanctuar era canalizată de-a lungul unor apeducte din piatră în camera din spate, scăldând continuu lingamul. Sanctuarul este mai târziu decât palatele de nord și de sud, aparținând perioadei Baphuon de la sfârșitul secolului al XI-lea. Partea de est are trei uși: de la sud la nord, frontonurile lor îl arată pe Krishna învingându-l pe nāga Kaliya; Indra călare pe Airavata; și Vishnu călare pe Garuda. Peretele de est poartă dvarapalas și devatas. Intrările dinspre sud și nord au lințoli interioare și exterioare, inclusiv unul la sud îl reprezintă pe Krishna sfâșiindu-l pe Kamsa.
Alte caracteristici ale zonei sunt o bibliotecă, în stare proastă, la sud de sanctuar, și un relief cu Trimurti la nord-vest. Există și alte sculpturi mai la nord: o amprentă de Buddha pe fața stâncii și bolovani în formă de elefanți și de crocodil. Piatra de crocodil a dobândit o oarecare notorietate ca fiind posibil locul unui sacrificiu uman anual descris într-un text chinezesc din secolul al VI-lea. Identificarea este credibilă datorită similitudinii dimensiunilor crocodilului cu cele ale unui om.
.