Ханский дворец располагается на краю высокого берега над рекой Волгой, в 130 метрах от Соборной мечети Болгара. Долгое время археологи не могли найти руины Ханского дворца. Они думали, что дворец находился под Успенской церковью. В 2007 году руины Ханского дворца нашли в другом месте.
Археологические раскопки на месте Ханского дворца оформлены в виде музейной экспозиции, благодаря которой можно представить размеры и планировку жилища болгарского хана. Во время раскопок Ханского дворца археологи нашли клады с монетами Золотой орды 13-14 веков, а также различные предметы домашней утвари. Эти артефакты сейчас хранятся в Музее Болгарской цивилизации, который находится около пристани на берегу Волги.
Размер фундамента Ханского дворца составляет 24 х 29 метров. Его называют «Дом с башнями», так как по краям дворца возвышались четыре башни. Ханский дворец имел типичную для южных стран планировку с глухими внешними стенами из красного кирпича и внутренним двором. Двор был окружен аркадой с колоннами, за которыми находились комнаты дворца. В центре находился шатер.
В процессе реставрации над местом раскопок Ханского дворца возвели открытый павильон со стеклянной крышей. Он позволил сохранить раскопки в виде музейной экспозиции. Посетители могут увидеть элементы кладки 13-14 века, части колонн и капителей из Ханского дворца. Под фундаментом Ханского дворца обнаружены деревянные остовы еще более древних жилищ болгарского городища.
Рядом с Ханским дворцом находятся руины Ханской бани (Восточной палаты) 13 века. В те годы баня была важной частью Ханского дворца. В ней хан принимал гостей и отдыхал. В последующие столетия камни Ханской бани использовались для возведения других строений Болгара, поэтому от нее сохранился лишь фундамент.