کاخ خورشید که با نام‌های کاخ کلات و عمارت خورشید نیز شناخته می‌شود، در میان محوطه‌ای وسیع به‌سان نگینی در دل کلات جلب نظر می‌کند. این بنا که ظاهرا قرار بود آرامگاه نادرشاه باشد، از معدود بناهای دوره افشاری به‌شمار می‌رود. عمارت خورشید سازه‌ای پررمز و راز است که آن را از آجر ساخته و نماهای بیرونی‌اش را از سنگ‌های همان منطقه تراشیده‌اند. این عمارت در نگاه اول به شدت تحت تاثیر جلوه‌های معماری هند به نظر می‌رسد، چراکه مصالح به‌کار رفته در نما و حجاری‌هایی از میوه‌ها و پرندگان گرمسیری روی آن‌ها، ظاهر بنا را به آثار معماری هند شبیه کرده است؛ اما این عمارت در لایه‌های زیرین خود هویتی کاملا ایرانی دارد. این اثر ارزشمند در تاریخ ۲۰ بهمن ۱۳۱۸ با شماره‌ی ثبت ۳۲۹ به‌عنوان یکی از آثار ملی ایران به ثبت رسید.