พระธาตุภูเพ็ก เป็นปราสาทขอมโบราณที่ตั้งอยู่บนระดับความสูงที่มากที่สุดในประเทศไทยแห่งหนึ่ง โดยประดิษฐานอยู่บนยอดเขาภูพาน (สูงประมาณ 520 เมตรจากระดับน้ำทะเล) โบราณสถานแห่งนี้สร้างขึ้นในราวพุทธศตวรรษที่ 16–17 ตรงกับรัชสมัยพระเจ้าชัยวรมันที่ 6 ถึงพระเจ้าสุริยวรมันที่ 2 สถาปัตยกรรมเป็นแบบศิลปะขอมสมัยบาปวน ก่อสร้างด้วยหินทรายสีเขียวและสีชมพูวางซ้อนกันโดยไม่ใช้ปูนยาแนวตามเทคนิคโบราณ ตัวปราสาทตั้งอยู่บนฐานสี่เหลี่ยมจัตุรัสย่อมุมไม้สิบสอง ขนาดกว้างด้านละประมาณ 11 เมตร มีบันไดทางขึ้นสูงชันจำนวน 491 ขั้น ซึ่งสื่อถึงความพยายามของผู้ศรัทธาที่จะเดินทางเข้าใกล้สรวงสวรรค์

ในเชิงวิชาการดาราศาสตร์ พระธาตุภูเพ็กคือ "ปฏิทินหิน" ที่มีความแม่นยำสูงที่สุดแห่งหนึ่งในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ภายในองค์ปราสาทมีแท่งหินที่เรียกว่า "นารายณ์บรรทมสินธุ์" หรือแท่งหินประดิษฐานรูปเคารพ ซึ่งวางตำแหน่งตามแนวแกนทิศตะวันออก-ตะวันตกอย่างเที่ยงตรง (True East-West) ช่างสมัยโบราณได้เจาะช่องหน้าต่างและประตูให้สอดคล้องกับตำแหน่งการขึ้นของดวงอาทิตย์ในวันสำคัญ 4 วันของปี ได้แก่ วสันตวิษุวัต และ ศารทวิษุวัต ซึ่งเป็นวันที่กลางวันยาวเท่ากับกลางคืน รวมถึงวัน ครีษมายัน และ เหมายัน ปรากฏการณ์นี้ไม่ได้เป็นเพียงความบังเอิญ แต่เป็นการคำนวณเพื่อใช้เป็นเครื่องมือระบุปฏิทินมหาศักราชและกำหนดวันประกอบพิธีสถาปนาพระเจ้าแผ่นดินหรือพิธีทางเกษตรกรรม

ในด้านประวัติศาสตร์และตำนาน ภูมิปัญญาขอมโบราณได้ถูกหลอมรวมเข้ากับความเชื่อท้องถิ่นในตำนาน "อุรังคธาตุ" หรือ "ตำนานพระธาตุพนม" โดยเล่าถึงการแข่งขันสร้างพระธาตุระหว่างกลุ่มชาย (กลุ่มพญาสุวรรณภิงคาร สร้างพระธาตุภูเพ็ก) และกลุ่มหญิง (กลุ่มพระนางนารายณ์เจงเวง สร้างพระธาตุเจงเวง) เพื่อรอรับพระอุรังคธาตุของพระพุทธเจ้า แต่ด้วยกุศโลบายของฝ่ายหญิงที่จุดโคมไฟหลอกว่าดาวเพ็ก (ดาวศุกร์) ขึ้นแล้ว ทำให้ฝ่ายชายหยุดสร้างปราสาททั้งที่ยังไม่เสร็จส่วนยอด จึงปรากฏลักษณะเป็นรูปทรงสี่เหลี่ยมตัดตรงไร้เรือนยอดดังที่เห็นในปัจจุบัน นอกจากนี้บริเวณใกล้เคียงยังมีการค้นพบเขื่อนโบราณและอ่างเก็บน้ำที่ใช้ระบบผันน้ำจากภูเขาลงสู่พื้นราบ สะท้อนถึงการจัดการทรัพยากรน้ำที่มีประสิทธิภาพควบคู่ไปกับความศรัทธาทางศาสนา

• จากตัวเมืองสกลนคร ใช้ทางหลวงหมายเลข 22 (ไปทางอุดรธานี) ประมาณ 18 กิโลเมตร จากนั้นเลี้ยวซ้ายเข้าสู่ทางหลวงหมายเลข 2046 ผ่านบ้านนาหัวบ่อ และขับรถขึ้นเขาตามทางลาดยางจนถึงจุดจอดรถวัดพระธาตุภูเพ็ก

• การเดินทางขึ้นสู่พระธาตุค่อนข้างชันและต้องเดินบันไดหลายขั้น ควรเตรียมร่างกายให้พร้อม สวมใส่รองเท้าที่เดินสบาย และนำน้ำดื่มติดตัวไปด้วย

• เวลาที่เหมาะสมสำหรับการเยี่ยมชมคือช่วงเช้าตรู่หรือช่วงเย็น เพราะอากาศไม่ร้อนจนเกินไป และสามารถชมวิวพระอาทิตย์ขึ้นหรือตกดินได้

• บริเวณด้านบนมีจุดชมวิวที่สามารถมองเห็นทิวทัศน์ของจังหวัดสกลนครได้อย่างกว้างไกล