عمارت خورشید در سال ۱۱۵۱ هـ.ق، به دستور نادرشاه جهت اقامت و خزانه برای جواهرات و غنایم در کلات ساخته شده‌است.
این بنا مربوط به سال‌های آغازین به قدرت رسیدن نادرشاه افشار می‌باشد. عملیات ساخت عمارت در تمام طول پادشاهی ادامه داشته و حتی تا آخرین سال‌های حیات نادرشاه یعنی سال ۱۱۶۰ هجری قمری در دست ساخت بوده‌است.زیرا کتیبه ثلث بسیار زیبای«سوره نباء» که در قسمت دور تا دور فضای گنبد نوشته شده به همین تاریخ اشاره دارد.
این عمارت در وسط باغ بزرگی قرار دارد که شامل یک بنا در سه طبقه‌است. ارتفاع آن در گذشته، حدود ۲۵ متر بوده‌است اما در حال حاضر به علت خرابی طبقه سوم، ارتفاع آن بیش از ۲۰ متر نیست. طبقه اول آن ۸ ضلعی است که آن را روی چهار ردیف پلکان به شکل هرم بر پا کرده‌اند.ورودی های کاخ ،در اضلاع هشتگانه قرار دارد که به سالن اصلی کاخ منتهی می شود.
این کاخ مجموعاً دارای ۱۲ اتاق است که داخل هراتاق نیز تزئیناتی از نقاشی و گچ بری دیده می شود. در میان این تزئینات، تصاویری از شاهزادگان نادری نیز به چشم می خورد. در وسط این بنای هشت ضلعی ، برج استوانهای مانند، در دو طبقه قرار دارد که محل اقامت شاه و خانواده اش بوده‌است. زیبایی این کاخ بیشتر در آرایش نمای خارجی کنگره دار ساختمان است که در آن معماری مغولی - هندی به چشم می خورد. داخل اتاق‌ها با نقاشی و گچبری تزئین شده‌اند. در وسط این بنا از سطح پشت بام برجی مدور با ترک های شبیه نیم ستون معروف به خیاری احداث شده‌است.
