Le temple de Louxor, dédié à la triade des divinités de Thèbes Amon, Mout et Khonsou, était relié au premier pylône du Grand temple d'Amon à Karnak par un dromos rectiligne de 2.5 kilomètres bordé de plus de 700 sphinx qui traversait la ville. Il en subsiste les deux extrémités, ainsi qu'un tronçon mis à jour au centre de la ville moderne.
Les statues portaient des têtes de bélier sous le Nouvel Empire. Elles seront remplacées, lors des travaux de restauration réalisés sous le règne de Nectanebo Ier, par des sphinx classiques à tête de roi à proximité du temple de Louxor. Le dromos aboutissait à un mur d'enceinte aujourd'hui détruit, appelé mur de Nectanebo, percé d'une imposante porte de grès dont il ne subsiste que l'arasement. Cette construction entourait une avant-cour qui a disparu.
On peut apercevoir à la gauche de l'allée des sphinx une petite chapelle romaine en brique cuite offerte au dieu Sérapis le 24 janvier 126 par l'Empereur Hadrien à l'occasion de son cinquantième anniversaire. Ce bâtiment appartenait à l'enclave de l'ancienne avant-cour.
Entreprise sous le règne d' Aménophis III, la construction du temple de Louxor sera confiée à Amenhotep. Le souverain et son architecte disparaîtront avant la fin des travaux. Aménophis IV, le futur Akhénaton, reniera le culte d'Amon au profit du dieu unique Aton. Il abandonnera Louxor à son clergé défroqué et fera construire sa nouvelle capitale à Tell el-Amarna. Son probable fils et successeur, Toutankhamon, ornera la colonnade de reliefs qui seront usurpés par Horemheb. Ramsès II fera ajouter, devant la colonnade existante, une nouvelle cour hypostyle et le pylône monumental qui épargnera le reposoir à barques datant de Thoutmosis III, situé à l'extérieur de la construction initiale du temple.
L'enceinte, beaucoup plus tardive, remonte aux rois nubiens du VIIIème avant Jésus-Christ. Une inscription relate que le roi Aménophis IV a fait bâtir ce sanctuaire "dans le grès le plus fin sur un sol d'argent et un lit d'encens ... avec une vaste cour dont les colonnes sont des boutons de lotus". Cette inscription ne se rapporte, en réalité, qu'à la partie postérieure de l'édifice qui englobe les chambres du culte, la grande cour hypostyle et la colonnade.
Le temple de Louxor, baptisé Ipet Resyt ("Harem du Sud") n'était qu'un temple reposoir utilisé une fois l'an, lorsque le dieu Amon quittait solennellement son sanctuaire principal. Il comprenait une résidence et un palais méridional qui hébergeait le dieu entouré des prêtres à son service. D'une longueur de 260 mètres et d'une largeur d'environ 50 mètres, l'édifice est de dimensions plus modestes que le temple de Karnak.
Le plan de masse respecte parfaitement les constructions de la tradition pharaonique. Il comprend une succession de cours et de salles dont le niveau du sol remonte légèrement en progressant vers le sanctuaire, alors que les plafonds suivent une pente rigoureusement inverse. Les fouilles, entreprises en 1881 par Gaston Maspero, seront poursuivies par ses successeurs. Les ouvriers ont découvert, il y a une vingtaine d'année, une cache qui renfermait cinq statues royales du Nouvel Empire parfaitement conservées. Une vingtaine d'autres statues de divinités et de pharaons, découvertes à proximité, sont aujourd'hui exposées au Musée de Louxor.