พระที่นั่งดุสิตาภิรมย์ สร้างในรัชสมัยพระบาทสมเด็จพระพุทธยอดฟ้าจุฬาโลกมหาราช ตั้งอยู่ริมกำแพงทางด้านทิศะวันตกเฉัยงเหนือของพระที่นั่งอมรินทรวินิจฉัยมไหยสูรยพิมาน เป็นพลับพลาโถงเสาไม้ลักษณะเป็นอาคารทรงไทย ชั้นเดียวยกพื้นสูง บันไดอยู่ในกำแพงแก้วด้านทิศตะวันออก ภายในยกพื้นตอนกลางสูง มีพระแท่นองค์ประธานอยู่ระหว่างเสาลายทอง หลังคามุงกระเบื้องดินเผาเคลือบสี ประดับช่อฟ้า ใบระกา หางหงส์ ประดับกระจก หน้าบันไม้จำหลักรูปเทวดายืนแท่น พระหัตถ์ขวาทรงพระขรรค์ พระหัตถ์ซ้ายทรงตรี ล้อมรอบด้วยลายกระหนกก้านขดเทพพนม พื้นปิดกระจกสี ลายจำหลักลงรักปิดทอง ผนังภายนอกเขียนลายกระหนกก้านแย่งหน้าสิงห์ ผนังภายในเขียนเป็นภาพในสรวงสวรรค์ด้านทิศเหนือเป็นเกยประทับพระคชาธาร ด้านทิศตะวันตกเป็นเกยประทับพระราชยาน ในสมัยรัชกาลที่ ๓ โปรดเกล้าฯให้แก้ผนังเป็นผนังก่ออิฐฉาบปูนและเขียนสีภายนอกภายใน รัชกาลที่ ๔ โปรดเกล้าฯ ย้ายเกยประทับพระราชยานจากทิศตะวันออกไปทิศเนือ และย้ายเกยพระคชาธารไปไว้ด้านทิศตะวันออก พระที่นั่งองค์นี้สร้างเป็นพลับพลาเปลื้องเครื่อง ในโอกาสเสด็จพระราชดำเนินขึ้นทรงพระคชาธารหรือทรงพระราชยาน เสด็จฯโดยกระบวนพยุหยาตรา บางโอกาสเป็นพิธีมณฑลในการพระราชพิธีต่าง ๆ