ปราสาทตาเมือนธม หรือ ปราสาทตามานธุม (เขมร: ប្រាសាទតាមាន់ធំ, อักษรโรมัน: Prasat Ta Moan Thom) ตั้งอยู่ในช่องเขาตาเมือน (หรือช่องเขาตาเมียง) เทือกเขาพนมดงรัก ในเขตบ้านหนองคันนาสามัคคี หมู่ 8 ตำบลตาเมียง อำเภอพนมดงรัก จังหวัดสุรินทร์ เป็นปราสาทขนาดใหญ่ที่สุดในอุทยานประวัติศาสตร์กลุ่มปราสาทตาเมือน ซึ่งประกอบด้วยปราสาทหินสามหลังเรียงลำดับจากขนาดใหญ่ไปขนาดเล็ก คือ ปราสาทตาเมือนธม ปราสาทตาเมือนโต๊ด และปราสาทตาเมือน
ปราสาทตาเมือนธม เป็นปราสาทขนาดใหญ่ที่สุดในกลุ่ม (ธม เป็นภาษาเขมร แปลว่า ใหญ่) ตัวปราสาทอยู่บนเนินเขาสร้างคร่อมโขดหินธรรมชาติที่ศักดิ์สิทธิ์ในรูปของสยัมภูศิวลึงค์ และเป็นที่สำหรับประกอบพิธีกรรม
ตัวปราสาทตาเมือนธม หันหน้าไปทางทิศใต้ ผิดแผกจากแห่งอื่นซึ่งมักจะหันหน้าไปทางทิศตะวันออก รับกับเส้นทางที่มาจากเขมรต่ำผ่านมาทางช่องทางตาเมือนนี้