از نظر بسیاری از محققان شهر خرم‌آباد فعلی زمانی شهر مهم عیلامی یعنی خایدالو برجای آن قرار داشته‌است. همچنین بسیاری از محققان بر این عقیده هستند که شهر قدیمی شاپورخواست در دوره ساسانی و قرن نخست هجری که دارای اهمیت بسیاری بوده در مکان شهر قدیمی خایدالو و مکان فعلی شهر خرم‌آباد قرار داشته‌است.
هنوز بقایایی از دیوارهای بزرگ و پهن که از سنگ و ملاط به سبک دوره ساسانی از مکان کنونی شهر تا روستای تیربازار وجود داشته‌است دیده می‌شود. در اواخر قرن ششم خاندان اتابکان لر کوچک شهر خرم‌آباد را به عنوان مرکز حکومت خود انتخاب کرده و آن را توسعه دادند.احتمالا در اثر حمله مغول بخش عمده‌ای از شهر ویران شده‌است.
حمدالله مستوفی در سال ۷۴۰ هجری قمری می‌نویسد:خرم آباد شهری که نیک بودهاین نخستین بار است که از خرم آباد به این شکل در تاریخ یاد شده‌است. در اواخر دوره صفوی خرم آباد مرکز حکومتی والی لرستان فیلی بوده و به نوشته تاریخ حزین از آبادانی برخوردار بوده ، ولی متاسفانه بر اثر هجوم سپاه عثمانی بار دیگر ویران شده‌است.در دوران قاجارخرم آباد نسبتاً توسعه پیدا کرد و قلعه گلستان ارم (فلک الافلاک) از آثار معروف خرم آباد به دستور محمد حسین میرزای دولتشاه مرمت شد.بارون دوبد یکی از ماموران روسیه تزاری که در سال ۱۸۴۵ میلادی از خرم آباد دیدار کرده ، شهر را دارای ۴ مسجد، ۸ گرمابه و ۱ محله یهودی نشین توصیف کرده‌است.
آثار باستانی خرم آباد
مناره آجری
این مناره در جنوب شهر، در کنار منطقه مسکونی موسوم به قاضی آباد واقع شده‌است . مناره آجری دارای 99 پله به صورت مدور است که تا بالای مناره ادامه دارند. در بعضی کتب، موارد استفاده مناره را هدایت کاروان‌ها و نگهبانی ذکر کرده‌اند
سنگ نبشته یانوشته
این سنگ نبشته که خط کوفی بر روی آن حک شده‌است در قسمت جنوبی شهر خرم آباد قرار دارد این سنگ بصورت یک مربع تراشیده است و در روی آن راجع به سند مالکیت چرای دامهای موجود در آن زمان حک شده‌است. این سنگ نبشته به گونه‌ای ساخته شده‌است که چهار گوشه آن به سوی آثار باستانی پل شکسته ، مناره آجری ، فلک الافلاک و حوض موسی نشانه رفته‌است.این سنگ ریشه در کوه دارد و در چند سال اخیر به علت توسعه بلوار شریعتی خرم‌آباد برش داده و جابجا شده‌است.
پل شکسته
پل شکسته به یادگار مانده ازدوران ساسانیان است. این پل هم اکنون ویرانه‌ای بیش نیست که درجنوب غربی خرم آباد قراردارد ودرگذشته قسمت‌های غربی لرستان را به خرم آباد وازآنجا به خوزستان متصل می‌کرده‌است این پل در زمان خود از شاه کارهای معماری به حساب می‌آمده ودارای ۲۸ طاق یا دهانه بوده‌است اما امروز تنها ۶ طاق آن به جای مانده‌است.پل شاپوری در راستای غربی -شرقی باارتفاع ۱۶ متر ساخته شده‌است ودردهانه پرطاق موج شکنهایی لوزی شکل برای کاهش تخریب سیل تعبیه شده‌است.
گرداب سنگی
گرداب سنگی بنایی مدور متشکل از یک دیواره عظیم سنگی که بصورت مدور دور تا دو چشمه‌ای فصلی احداث گردیده‌است. قطر این بنا ۱۸ متر با محیط ۲۵۶ متر مربع با پنهای ۳ متر و بلندی آن تا کف چشمه ۱۸ متر است. این بنا دارای دریچه‌ای به ابعاد ۹۰×۱۶۰ برای هدایت آب آشامیدنی و توزیع آن در سطح شهر شاپورخواست، مشروب نمودن اراضی و بهره برداری از آسیاب‌های آبی بوده‌است. مواد و مصالح آن از سنگهای لاشه همراه ملات ساروج ، آهک و گچ می‌باشد که در ساختمان پل شاپوری وخرابه‌های شهر شاپورخواست نیز مشاهده شده‌است
