معماری دوران صفوی را در کاروانسرای شاه عباسی ببینید
هر چند بانی اولیه بنا مشخص نیست، اما احداث آن احتمالاً به فرمان شاه عباس اول صفوی آغاز و بنا بر کتیبه موجود در سر در بنا به اهتمام شیخ علیخان زنگنه، صدراعظم شاه سلیمان صفوی به پایان رسیده است.
این کاروانسرا در زمان ناصرالدین شاه قاجار مرمت شده است. در دوره پهلوی به دلیل مورد استفاده قرار نگرفتن کاروانسرا، از این بنا به عنوان انبار غله استفاده گردید. مدتی نیز این بنا مورد استفاده خانواده‌های بی بضاعت بیستون قرار گرفت. در سال‌های پس از انقلاب اسلامی این بنای تاریخی به مدت هفده سال در اختیار اداره امور زندان‌ها قرار داشت و پس از این مدت سازمان میراث فرهنگی به منظور مرمت و حفظ بنا آنرا از اداره امور زندان‌ها باز پس گرفت ورودی کاروانسرا در جنوب آن قرار دارد و در هر طرف آن هفت طاقنما و دو سکوی سنگی ساخته‌اند.
سبک و سیاق این کاروانسرا، مطابق با الگوی معماری کاروانسرا‌های دوره صفوی است. تا سال‌های اخیر این کاروانسرا در دست قوای نظامی و انتظامی بود و طبیعتا آسیب‌هایی را هم متحمل شده بود، اما پس از نامزدی مجموعه تاریخی بیستون برای ثبت در فهرست میراث جهانی به سازمان میراث فرهنگی واگذار شد، این سازمان نیز آن را مرمت کرد تا امروزه پذیرای گردشگران و میزبان برنامه‌های فرهنگی باشد. این اثر در تاریخ ۱۳ مرداد ۱۳۵۳ با شمارهٔ ثبت ۹۷۴ به‌عنوان یکی از آثار ملی ایران به ثبت رسیده است.
