كاروانسراي نيشابور در دوره صفويه در خارج از شهر پشت دروازه مشهد احداث گشته است. اين كاروانسرا كه به رباط نيشابور معروف شده در حال حاضر در داخل شهر نيشابور و در گوشه ميدان خيام واقع شده است. اين بنا ازسمت شمال به خيابان امام خميني، از جانب مغرب به كارگاه چوب‌بري، از جبهه جنوبي به دبيرستان پسرانه و از سمت شرق به خيابان فرهنگ محدود است و همجواري با مسجد جامع شهر و بازار صفويه نيشابور ابن كاروانسرا را از موقعيت ممتازي در شهر برخوردار نموده است.
كاروانسرا از نوع چهار ايواني با حياط مركزي و حجراتي گرداگرد حياط ساخته شده و شيوه آجركاري و نحوه ساخت آن شويد احداث بنا در دوره صفويه مي باشد. تزئينات اين بنا به نوع آجركاري محدود است كه در نماي سردر ايوان‌ها و ورودي و كاربندي زيرگنبد هشتي اجرا شده است. متاسفانه در اين كاروانسرا كتيبه يا سندي كه زمان ساخت دقيق و يا نام باني و سازنده آن و يا اطلاعات ديگري بدست بدهد وجود ندارد. پلان كاروانسرا مربع و در ايعاد 30/68 *30/69 متر ساخته شده و زير بناي آن حدود 1760 مترمربع مي باشد. كاروانسرا داراي يك ورودي است كه از سطح ديوارهاي طرفين پيش امده تر و به لحاظ تاكيد بيشتر بر ورودي مرتفع تر از ديوارهاي طرفين احداث گشته است. هشتي ورودي دو اشكوبه بوده و در زير گنبد آن كاربندي زيبايي اجرا شده و اين بخش از بنا را تزئين نموده است. در اشكوب همكف هشتي در دو سو اطاق‌هايي قرار دارد كه احتمالاً از آن‌ها به عنوان نگهباني و اتاق سرايدار استفاده مي شده. هشتي پلان هشت و نيم هشت دارد و در گوشه‌هاي شمال شرقي و شمال غربي آن پله هايي آجري جهت دستيابي به اتاق‌هاي اشكوب اول و پشت بام تعبيه شده است. در اشكوب اول هشتي نيز اتاق‌هايي قراردارد كه احتمالاً محل زندگي كارواني را دارا بوده است. اتاق‌هاي اشكوب همكف طاق كليل و اشكوب اول به صورت تاق و تويزه مي باشد.
پيرامون حياط مركزي كاروانسرا 24 حجره كه جلوی هر حجره ايوانچه‌اي احداث شده قراردارد به عبارتي روي هر ضلع حياط مركزي 6 حجره با ايوانچه و يك ايوان در مركز ضلع ساخته شده است. حجرات تقريباً پلاني مربع شكل دارند و ابعاد آن 50/3*20/3 متر مي باشد. كف ايوانچه‌ها و حجرات پيرامون حياط مركزي حدوداً 70 سانتيمتر از كف حياط مرتفع‌تر مي باشد و درون تمام آن‌ها بخاري ديواري ساخته شده است. پشت حجرات مذكور در لايه همكف اصطبل‌ها قرار دارند كه محل نگهداري اموال و احشام بوده است. در داخل اين اصطبل‌ها طاقنماهايي احداث شده كه دورن آن‌ها داراي بخاري ديواري و محل استراحت و اتراق تيماركنندگان حيوانات بوده‌اند و كف آن‌ها از كف اصطبل‌ها حدود 70 سانتيمتر مرتفع‌تر مي باشد. شيوه احداث پوشش اين اصطبل‌ها به صورت طاق و چشمه مي باشد. در دو طرف ورودي كاروانسرا طاقنماهايي نسبتاً عميق احداث شده كه ساده و فاقد تزئينات خاص است و از آن‌ها به عنوان محل استراحت موقت و نيز محل عرضه و فروش محصولات دوره‌گردان استفاده مي شده است. عمق اين طاقنماها حدود 5/1 متر و عرض آنه حدود 3 متر مي باشد. بناي مذكور با آجرهايي به ابعاد 25*25 سانتي متر و ملات ماسه و گچ احداث و پي آن نيز آهك و لاشه سنگ مي باشد.
اين كاروانسرا در اواخر دوره قاجاريه و اوايل پهلوي محل اسكان و نگهداري ايتام و مستمندان و سپس مدتي به عنوان ژاندارمري و بعد از انقلاب به عنوان انبار جهاد سازندگي استفاده مي شده تا اينكه در سال 1374 شمسي همزمان با برپايي كنگره جهاني بزرگداشت عطار نيشابوري در اختيار سازمان ميراث فرهنگي قرار گرفته و مورد مرمت و بازسازي قرار گرفت و در حال حاضر از آن به عنوان مجموعه فرهنگي-هنري و محل عرضه و نمايش صنايع سنتي و بومي منطقه و نيز اداره ميراث فرهنگي شهرستان استفاده مي شود.