พระตำหนักเขาค้อ สร้างขึ้นเพื่อน้อมเกล้าฯ ถวายแด่องค์สมเด็จพระเจ้าอยู่หัว ในวโรกาสที่เสด็จพระราชดำเนินทอดพระเนตรงานโครงการในพระราชดำริและทรงตรวจเยี่ยมราษฎรอ.เขาค้อ และอ.ใกล้เคียง เป็นอาคารคอนกรีตครึ่งวงกลม มีทั้งหมด 15 ห้อง เป็นพระตำหนักที่มีรูปทรงแปลกกว่าพระตำหนักอื่น ๆ บริเวณโดยรอบของพระตำหนัก ได้จัดตกแต่งด้วยพันธุ์พืช ไม้ดอกเมืองหนาวหลากชนิด พระตำหนักแห่งนี้ ตั้งอยู่บนเขาย่า ซึ่งเป็นจุดสูงสุดของเขาค้อ