کاخ اردشیر بابکان یا آتشکده فیروزآباد در دوران اردوان پنجم آخرین پادشاه اشکانی به دست اردشیر بابکان بنیان‌گذار سلسلهٔ ساسانی در سده ۳ میلادی ساخته شد. کاخ اردشیر بابکان از جاذبه‌های تاریخی و گردشگری فیروزآباد است.
این کاخ دارای تالارهای تو در تو است و با گذشت ۱۸۰۰ سال گچ‌بری قسمت بالای دیوارهای داخلی آن همچنان سالم مانده‌است. در ضلع شرقی کاخ، چهار ساختمان گنبدی شکل عظیم وجود دارد، این گنبدها به وسیلهٔ فیل‌پوش بالا رفته که مشابه آن در قلعه دختر (قلعه اردشیر) دیده می‌شود. قسمتی از نوک سقف گنبدها در دایره‌ای به قطر یک متر باز است. در ضلع شمالی خارج از دیوار کاخ نیز چشمه‌ای زلال از دل خاک می‌جوشد و استخری طبیعی جلوی این چشمه به وجود آمده‌است. نهری از کنار دیوار شرقی کاخ عبور می‌کند که موجب آبادانی شهر گور و کاخ ساسانی بوده است. کمی بالاتر از کاخ آتشدانی برای مراسم مذهبی وجود دارد. وجود چهار عنصر طبیعی آب، باد، خاک و آتش امتیار ویژه‌ای به این منطقه داده‌است.به علت قرار گرفتن این کاخ در کنار چشمه «قمپ آتشکده» آن را آتشکده فیروزآباد نیز می نامند
کاخ اردشیر تجسمی از عناصر بنیادین معماری ساسانی بود که روزگاری دراز پس از برافتادن امپراتوری ساسانی نیز در قالب معماری اسلامی ایران به حیات خود ادامه داد. نقشه اصلی کاخ بنا بر تداوم اصول معماری کاخی که در دورۀ هخامنشیان گسترش یافته بود، دارای دو مجموعه معماری جداگانه، اما وابسته به هم اداری و مسکونی است. کاخ اداری به تقلید از اسلوب اشکانی به ایوانی باز و بزرگ ختم می‌شود، اما این ایوان به سرسرای گنبددار بزرگی می‌رسد که آن را از معماری هخامنشیان و اشکانیان متمایز می‌کند. اتاق پذیرایی اصلی، تالار بار و تختگاه پادشاه بود.
سرسرای چهارگوش کاخ با گنبدی استوار که طاق‌بندهای سه‌کنج آن را می‌پوشاند، نوآوری اصلی معماران ساسانی را می‌رساند. تقریباً در تمامی نقشه‌هایی که ساسانیان پس از کاخ فیروزآباد برای ساختن کاخ کشیدند، مثلاً کاخ ساسان در سروستان، این سرسرای گنبددار وجود دارد. پس از ساسانیان نیز، تداوم این اصول را می‌توان در طرح مسجدها دید.
ساخت بنا در پیروی از سنت‌های دیرپا و پابرجا که براساس قابل دسترسی بودن مواد و مصالح محلی شکل گرفته بود، با لاشۀ سنگ و ملاط سنگ گچ انجام گرفته‌است. درون و بیرون بنا با گچ اندود پوشانیده شده، تا حالت خام و خشن ساختمان پنهان بماند. با شکستن نمای بنا از راه تو نشسته کردن ساختمان و گچ‌بری‌های پیش آمده، حالت سایه‌روشن ایجاد می‌شد که از یک‌نواختی دیوارهای درونی بدون در و پنجره جلوگیری می‌کرد.
از آرایش درون کاخ، چیز چندانی باقی نمانده‌است. به نظر می‌رسد که ستون‌ها را پیکره‌مانند می‌کردند و گچ‌بری‌های ظریف قرنیزها نیز با سرمشق از قرنیزهای سنگی تخت جمشید انجام گرفته‌اند. تحولات جزئیات نقشه و ساختمان کاخ اردشیر در فیروزآباد را که شامل ایوان و اتاق گنبددار می‌باشند، در بسیاری از کاخ‌های ساسانی پس از آن می‌توان دید. اگرچه که مواردی مانند کاخ تیسفون که به احتمال زیاد توسط شاپور یکم (۲۴۱-۲۷۲ میلادی) ساخته شده بود و کاخ شاپور در شهر بیشاپور هم در نقشه و هم در آرایش وابسته تاثیرات اشکانی و هلنیستی هستند.
برخی پژوهشگران اهمیت کاخ اردشیر را همپای تخت جمشید می‌دانند، چرا که اردشیر در این کاخ به تخت نشست. کاخ اردشیر در سال ۱۳۱۰ در فهرست آثار تاریخی کشور به ثبت رسید و در حال حاضر برای ثبت در آثار جهانی نامزد شده است.
