พระตำหนักเขาค้อ เป็นพระตำหนักที่ประทับของพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว และสมเด็จพระบรมราชินีนาถ ตั้งอยู่บนเขาย่า สูงจากระดับน้ำทะเลปานกลางประมาณ 1,100 เมตร จัดสร้างโดยบรรดาข้าราชการ พลเรือน ตำรวจ ทหาร และประชาชนในพื้นที่ภาคเหนือ ด้วยความซาบซึ้งในพระมหากรุณาธิคุณของพระองค์ท่าน ภายหลังการต่อสู้ด้วยอาวุธกับ ผกค. สิ้นสุดลงแล้ว จึงได้รวบรวมทุนทรัพย์ ริเริ่มการก่อสร้าง พระตำหนักเขาค้อ ขึ้นเพื่อเป็นขวัญกำลังใจแก่ประชาชนในพื้นที่ และเป็นที่ทรงงาน และแปรพระราชฐานมาประทับแรม ในวโรกาสที่พระองค์ และพระบรมวงศานุวงศ์ เสด็จมาตรวจเยี่ยมโครงการตามพระราชดำริ ในพื้นที่เขาค้อ

ภายในพระตำหนักประกอบด้วยอาคารเชื่อต่อกันลักษณะรูปวงแหวน มีเรือนข้าราชบริพารเป็นส่วนเชื่อมต่อกับพระตำหนัก อาคารมีลักษณะโค้ง 2 ชั้น ชั้นบนมี 2 ห้องใหญ่ ซึ่งเป็นห้องบรรทมของพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว และสมเด็จพระนางเจ้าฯพระบรมราชินีนาถ ชั้นล่างประกอบด้วย ห้องพระราชทานเลี้ยง ซึ่งมีห้องครัวอยู่ทางด้านหน้า , ห้องเสวย , ห้องเข้าเฝ้า และห้องโถงใหญ่

ชั้นล่างเป็นห้องบรรทมของสมเด็จย่า  สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาสยามบรมราชกุมารี และสมเด็จพระเจ้าลูกยาเธอเจ้าฟ้าจุฬาภรณ์วลัยลักษณ์อัครราชกุมารี บริเวณ ด้านหน้าพระตำหนัก มีสวนหย่อม และแปลงไม้ดอกมีลักษณะเป็นวงกลม ณ จุดศูนย์กลางของวงกลมเป็นที่ตั้งของเสาธงมหาราช มีความสูง 60 เมตร ซึ่งสร้างขึ้นเนื่องในวโรกาสฉลองครบพระชนมายุครบรอบ 60  พรรษา ของพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว

ผู้ริเริ่มประสานงานการก่อสร้างคือ พล.อ.พิจิตร กุลละวณิชย์ ผู้ออกแบบ มล.ตรีทศยุทธ เทวกุล วิศวกร  ดร.รชฏ กาญจนวนิชย์ ผู้ก่อสร้าง (พ.ต. ธีรวัฒน์ สวามิวัสดิ์ ผู้ควบคุม) ช.พัน.4  ใช้งบประมาณการก่อสร้าง 26 ล้านบาท (ไม่ใช้งบประมาณของทางราชการ) ระยะเวลาในการก่อสร้าง 7 เดือนเศษเปิดเมื่อ 25 กุมภาพันธ์ 2528