Kiến trúc của những phế tích tại Cát Tiên bao gồm nhiều dạng đền tháp, mộ tháp, đài thờ, hệ thống dẫn nước, nhà dài, đường đi, lò gạch, chủ yếu được xây dựng bằng gạch sản xuất tại chỗ và đá mang từ nơi khác đến.

Các nhà khảo cổ học đã khoanh vị trí và phát hiện ra những bờ tường gạch xây từ bờ sông dẫn đến những gò đất cao. Bước đầu xác định 1 gò tại thị trấn Đồng Nai, 1 gò lớn tại xã Đức Phổ và 7 cụm gò đồi tại xã Quảng Ngãi. Các nhà khảo cổ học đã tiến hành nhiều đợt khai quật tại các cụm gò ở xã Quảng Ngãi và xác định đây là khu đền tháp và mộ tháp, một số trong số đó đã từng bị đào trộm trước khi được các nhà khảo cổ học vào cuộc. Cấu trúc những cụm đền tháp theo kiểu giật cấp với bờ tường dày 2m đến 2,5m; trong lòng các đền tháp này khá rộng và luôn có bệ thờ bộ Linga-yoni ở giữa, ngay dưới chân bệ thờ là lỗ thông hơi xuống tận dưới sâu qua nhiều lớp gạch, cát và dưới cùng là nhiều đồ vật như những lá vàng, các loại tượng đá nhỏ. Cấu trúc bên ngoài đền tháp ở những gò 2A và 2B có bờ tường điêu khắc cánh sen rất đẹp, có 2 cột đá lớn, mi cửa tháp (trán cửa) nặng trên 1 tấn được điêu khắc hoa sen, đám mây cách điệu mềm mại cùng nhiều hình ảnh sống động rất khác lạ so với các mi cửa của các tháp Chàm thường gặp.

Điểm khai quật gò 6A là dấu vết của một đền thờ khá hoàn chỉnh. Nét đặc thù của đền thờ này thể hiện ở kiến trúc vuông bẻ góc nhiều lần trước mặt tiền phía Đông, và tiền điện được xây theo hình bán nguyệt. Ở trung tâm đền là một trụ gạch vuông rỗng tâm và đáy của trụ gạch được xây chân đế tam cấp. Việc lần đầu tiên phát hiện kiến trúc dạng hình vuông bẻ góc nhiều lần và tiền điện được xây hình bán nguyệt tại Thánh địa Cát Tiên làm cho các nhà khoa học liên tưởng đến dạng kiến trúc ở các di tích thuộc văn hóa Óc Eo đã được phát hiện tại Tây Ninh và Đồng Tháp trước đây. Đặc biệt hơn nữa, nhiều nhà khảo cổ còn bất ngờ trước dạng kiến trúc lạ và khá đặc sắc ở gò khai quật số 7 với một đền thờ được xây theo dạng hình vuông nằm cân đối theo trục Bắc–Nam, và hoàn toàn không có dấu vết bậc cấp và dấu vết cửa.

Tất cả mọi đền tháp đều hướng về phía Đông, trước đền là những sân gạch lớn làm nơi hành lễ, có lối ra được xây, lát gạch đến tận bờ sông và nối các cụm gò di tích với nhau.

Toàn bộ gạch xây tháp dùng chất liệu đất nung và được chế tạo theo nhiều kích cỡ nhằm sử dụng ở nhiều vị trí, chức năng khác nhau, có đề tài trang trí phong phú gồm hoa văn hình học, hoa sen, mô hình núi Mêru, lá lật v.v. Trong lần khai quật thứ 8 vào tháng 9 năm 2006 tại 3 địa điểm thuộc vùng ven trung tâm đô thị tôn giáo Cát Tiên là cánh đồng Bảy Mẫu, điểm Phù Mỹ và dọc tả ngạn sông Đồng Nai thuộc xã Quảng Ngãi đã đưa đến những phát hiện quan trọng. Một trong số đó là sự xuất lộ những dấu tích của khu lò nung gạch tại Cát Tiên bao gồm 4 lò gạch với tro đốt lò, than củi, những lằn gạch cháy đen và những lằn gạch đỏ au còn sót lại trên cánh đồng Bảy Mẫu, nằm cách bề mặt lớp đất canh tác hiện tại chỉ 0,1m–0,3m. Đoàn khảo cổ gồm Trung tâm Nghiên cứu khảo cổ thành phố Hồ Chí Minh thuộc Viện Khoa học xã hội vùng Nam bộ và Bảo tàng Lâm Đồng đã mang gạch đi phân loại, đối sánh với gạch tại phế tích thánh địa cho kết quả hoàn toàn tương đồng. Với kiểu dáng thô sơ, quy mô mỗi lò dài trung bình 15m và rộng trên 3m trải theo hướng Đông–Tây và miệng lò quay về hướng Nam để đón gió, các lò nung gạch cho thấy nét riêng biệt, nét địa phương trong kỹ thuật chế tác nguyên vật liệu xây dựng cho các kiến trúc đền tháp của cư dân Cát Tiên cổ, là nơi sản xuất ra gạch phục vụ đại công trình xây dựng Thánh địa Cát Tiên.