ปราสาทโลเลย (เขมร: ប្រាសាទលលៃ บฺราสาทลอเลย) เป็นปราสาทหินอยู่ทางเหนือสุดในปราสาทกลุ่มโลเลย ในอาณาจักรขอมของกัมพูชา สร้างขึ้นในราว พ.ศ. 1435 ในสมัยพระเจ้าอินทรวรมันที่ 1 เสร็จในสมัยพระเจ้ายโศวรมันที่ 1 โอรสของพระเจ้าอินทวรมัน นับเป็นปราสาทที่มีลักษณะเหมือนเกาะ อยู่ทางเหนือของใจกลางของบาราย ขนาดกว้าง 800 ม. ยาว 3,800 ม. ปัจจุบันบารายแห้งไม่มีน้ำแล้ว ตัวปราสาทตั้งอยู่กึ่งกลางแกนด้านยาว (ตะวันออก-ตะวันตก) ของบาราย เดิมสันนิษฐานว่าพระเจ้าอินทรวรมันตั้งใจจะสร้างบารายให้กว้างกว่านี้ แต่พระเจ้ายโสวรมันต้องการจะย้ายเมืองหลวงไปนครวัด จึงได้ยุติการขุดสระบารายลงเท่าที่เป็นอยู่ลักษณะสถาปัตยกรรม เป็นหอ 4 หอ ที่ไม่สมมาตร คือจะให้สำคัญหอ 2 หอด้านตะวันออกกว่า หอด้านตะวันออกเฉียงเหนือค่อนข้างทรุดโทรม ในขณะที่หอด้านตะวันออกเฉียงใต้ได้พังลงเมื่อปี พ.ศ. 2511 โครงสร้างหลักเป็นหินทราย ตกแต่งด้วยอิฐที่ยาด้วยปูน ซึ่งภายหลังแม้จะหลุดล่อนไปตามกาลเวลาแต่ก็ยังพอมีหลงเหลืออยู่บ้าง ส่วนทับหลังแกะสลักหินทรายนั้นยังมีหลายชิ้นที่คงสภาพดีจนถึงทุกวันนี้พิกัดภูมิศาสตร์: 13°21′10″N 103°58′26″E / 13.35278°N 103.97389°E / 13.35278; 103.97389