شهر سرپل ذهاب بر اساس مطالعه آثار باستانی و کتیبه‌های آن از قبیل کتیبه و سنگ نوشته آنوبانینی پادشاه لولوبی‌ها (که قدمت آن ۴۸۰۰ سال است) و در ضلع شمال شرقی که بر سینه رشته کوه همیشه استوار زاگرس حک شده است، یکی از باستانی‌ترین شهرهای دنیا محسوب می‌شود. کتیبه آنوبانی‌نی یکی از قدیمی‌ترین و به عبارتی اولین هنر معماری رو سنگ آسیا به شمار می‌رود. کتیبهٔ بیستون ۲۰۰۰ سال بعد از حک این کتیبه حکاکی شد و از بسیاری جهات به نقش برجستهٔ آنوبانینی شباهت دارد که این گونه حدس زده می‌شود که کتیبهٔ بیستون را با تقلید از این کتیبه خلق کرده‌اند نام سرپل ذهاب به اين دليل است كه در اين محل پلي برروي رودخانه"حلوان" قرار داشته كه در سال 1345شمسي ذهاب مركز   شهرستان سر پل تخريب شده است.

نقش برجسته آنوبانی نی: اولين نقش برجسته بر روي صخره ي عمودي کوه با تير (هزار گري، هزار گريه) در محلي واقع شده که به دليل وجود راه ارتباطي فلات ايران به بين النهرين به دروازه ي آسيا و مدخل فلات ايران موسوم است اين سنگ نگاره شامل نقش برجسته و کتيبه اي است که بايک خط افقي ازهم جدا شده اند.قسمت بالا، سمت چپ نقش آنوباني در حالي به تصوير کشيده شده که پاي چپ خود را بر سينة اسيري نهاده و روبروي وي الهه ايشتار(اينانا) با لباس مطبق و بلند در حالي به تصوير کشيده شده که اسير را به طرف شاه مي آورد و بالاي تصوير نقش ستاره ي 8 پر،  يکي از سمبلهاي ايشتار مشاهده مي گردد. لباس ربه النوع از گونه ي لباسهاي ويژه ي خدايان بين النهرين مي باشد.آنوباني ني داراي ريش بلند بوده و کلاهي که بر سر دارد با تصوير نقش برجسته ي هورين شيخ خان و مجسمه هاي کلداني قابل مقايسه مي باشد.پيکر شاه از روبرو و صورت وي نيم رخ به تصوير کشيده شده است.

نقش برجسته اشکانی: بر صخره ي کوه هزار گري )با تير)،  زير نقش برجسته ي آنوباني ني واقع شده است.

اين نقش داراي برجستگي بسيار اندکي نسبت به سطح کوه مي باشد و از اين نظر که آثار اشکاني در داخل مرزهاي ايران کنوني بسيار اندک مورد شناسايي قرار گرفته بسيار با اهميت است اين نقش نخستين بار توسط راولينسون کشف گرديد و دمورگان در سال 1896 نخستن عکس از کتيبه را تهيه کرده است. در سال 1968 نوشته هاي کتيبه هاي اشکاني سرپل ذهاب توسط ترومپلمن خوانده شده و زمان آن را که دوره اشکاني است تشخيص داده است.

ابعاد اين نقش برجسته اشکاني 63  67 سانتي متر مي باشد که تصوير مرد سواري در سمت چپ به صورت نيم رخ با لباس کوتاه و شلواري با چينهاي افقي حجاري شده روبروي وي شخصي پياده با لباس کوتاه و شلواري با چينهاي افقي به تصوير کشيده شده که حلقه اي از مرد سوار دريافت مي کند.

نقش برجسته و کتيبه ي کوه کل گارا:

اين نقش در ارتفاع تقريبي 20 متري كوه كل گارا،  سمت راست رودخانه ي حلوان (الوند)،  شمال غرب آنوباني ني و روبروي مدرسه ي ابوذر واقع شده است.در اين نقش که از برجستگي بيشتري نسبت به ديگر نقوش ميان کل برخوردار است،  تصوير شخصي حجاري شده که پاي چپ خود را بر اسيري نهاده و همانند نقش آنوباني ني دست چپ را بر سينه وبا دست راست عصايي را حمل مي کند ولي در اين تصوير، الهه يا ايزد حجاري نشده و تنها سمبل آنها به صورت ماه و خورشيد در بالا،  سمت راست به تصوير کشيده شده است.ويژگي اين نقش کتيبه ي آن مي باشد که هم اکنون از بين رفته است،  همچنين قديميتر از ديگر نقوش مي باشد و احتمالا همزمان با نقش هورين شيخ خان ايجاد شده است.

 پله ها و صفه: در کوه کل گارا،  نزديک دومين نقش کل گارا و چهارمين نقش ميان کل،  پشت نقش کتيبه دار در ارتفاع 5 متري از سطح زمين پنج پله حجاري شده که به طرف بالا به صفه اي منتهي مي گردد.

در اين محل بخشي از صخره به شکل مستطيل تراشيده و صاف شده که شايد براي کتيبه يا نقشي آماده شده که از اين محل به عنوان قربانگاه نام برده شده و آن را با قربانگاههاي آشوري و بابلي مقايسه کرده اندکه جاي مطالعه و بحث و پژوهش دارد.به فاصله ي اندکي از مکان صاف و تراشيده شده،  تخته سنگي است داراي حفره اي گرد به قطر 30سانتي متر که نمونه هاي آن از ريجاب و بيستون نيز شناسايي شده و احتمالاً محلي جهت فشردن يا کوبيدن گياهان خوش بو و مقدس همچون "هوم" بوده که در ارتباط با مراسم مذهبي است اگر چه عده اي از پژوهشگران به اشتباه از آن به عنوان آتشدان نام برده اند که نمونه هاي آن در ارتفاعات قلعه پيران ويسه نيز شناسايي شده است.

نقش برجسته ي کوه هزار گري:دومين نقش که در کوه هزار گري( با تير) حجاري شده،  سمت چپ نقش آنوباني ني و در فاصله ي حدود 10 متري آن واقع شده است.در اين لوح تصوير شخصي مشاهده مي گرددکه پاي چپ خود را بر پيکر اسيري قرار داده و کلاهي شبيه آنوباني ني به سر دارد. روبروي وي نيز تصوير ايزد يا الهه با کلاه مخصوص خدايان بين النهرين در حال دادن چيزي به شاه است.اين تصوير به جز بخش زيرين آن شامل رديف اسرا و کتيبه،  قابل مقايسه با نقش آنوباني ني است که احتمالا نقش فاتح ديگر يا تکرار نقش آنوباني ني است که هدف از تکرار نقش،  تاکيد بر اهميت مکاني است که به تصرف آنها در آمده است. اين اثر به شماره 150 در فهرست آثار ملي به ثبت رسيده است.

مقبره سنگی دکان داود: اين گوردخمه در سه كيلومتري جنوب شرقي سرپل ذهاب در ابتداي جاده انزل واقع شده كه در ميان اهالي محل به كل داوود و دكان داوود شهرت يافته است اين مقبره همانند گوردخمه بزرگ دربند صحنه،  داراي ايواني در جلو مي‌باشد.اطراف ايوان به وسيله قاب هايي تزئين شده است در فاصله 8 متري زير اين گوردخمه،  قاب مستطيل شكلي بر روي يك قابي قديمي تر تراشيده شده است. در داخل قاب جديد شخصيتي به حالت تمام قد با صورتي نيم رخ حجاري شده است. اين شخص لباس بلندي برتن و كلاه لبه داري بر سر گذاشته كه قسمت پشت گردن و گوش هاي او را پوشانده است. همچنين در يك دست او برسمي ديده مي‌شود و دست ديگر را به حالت نيايش به طرف بالا نگه داشته است. زماني نيز تصور مي شد كه اين گوردخمه و نقش برجسته حجاري شده در زير آن متعلق به دوره ماد باشد ولي در پژوهش هاي اخير مشخص گرديد اين گوردخمه متعلق به دوره هخامنشي است و احتمالاً نقش برجسته حجاري شده در زير آن نيز مربوط به دوره سلوكي باشد.

 تاق گرا: بناي تاق گرا در گردنه پاتاق بر سر راه كرمانشاه به سرپل ذهاب و در كنار راه باستاني سنگفرشي بنا شده كه فلات ايران را به بين النهرين ارتباط مي داده است. به علت تغيير مسير،  اين راه و بناي تاق گرا اكنون در شيب هاي پائين جاده آسفالته قرار گرفته است.از نظر معماري،  بناي تاق‌گرا،  فضاي ايوان مانندي است كه تماماً از سنگ ساخته شده است. در مورد زمان ساخت اين بنا اختلاف نظرهايي وجود دارد برخي آن را به دوره اشكاني و برخي ديگر آن را به دوره ساساني نسبت داده اند. همچنين براي اين بنا،  كاركردهاي متفاوتي چون يادگار احداث راه كاروانرو،  توقفگاه موكب شاهي،  اريكه سلطنتي،  پاسگاه مرزي و يا بناي يادبودي از يك پيروزي ذكر شده است.

 زيج منيژه: بنای موسوم به زيج منيژه در روستای کنونی پاتاق از توابع شهرستان سرپل ذهاب، کنار جاده خراسان بزرگ،  حد فاصل شهرهای کهن مرج القلعه و حلوان واقع شده است.

دروضعيت کنونی بنای ياد شده طولی برابر 57 و عرضی معادل 5/35 دارد اين بنای مستطيل شکل با جهت شرقی ـ غربی از يک تالار مرکزی،  راهرو پيرامونی و اتاقهای مستطيل شکل در طرفين ساخته شده است. زيج منيژه با استفاده از سنگهای لاشه و ملات گچ ساخته شده است چيدمان مصالح در اين بنا با تکنيک چينه ای در نما بصورت 2 يا 3 رديف سنگ منظم و در پشت کار قلوه سنگهای ريز معلق در ملات گچ است. گاهنگاری پيشنهادی بنا براساس مصالح و تکنيک ساخت دوره ساسانی بوده است.

زيج انزل: اين اثر در مسير جاده سرپل به قلعه شاهين در 3 کيلومتری جنوب شرقی دکان داوود قرار دارد.اين اثر احتمالا کاروانسرايي از دوره ساسانی است که به شماره 14143 در تاريخ 9/11/1384 در فهرست آثار ملی به ثبت رسيده است. بنای معروف به زيج منيژه دارای پلان مربع شکلی به ابعاد 145 * 145 متر است که در قسمت بيرونی آن در هر ضلع شش برج مدور به قطر 80/3 متر وجود دارد. اين بنا که با لاشه سنگ و ملاط گچ ساخته شده دارای دو دروازه در جبهه شرقی و غربی می باشد. دروازه شرقی آن که قابل تشخيص است در طرفين دارای دو برج است.

از نظر ساختار معماری بنای مورد بحث به اين صورت ساخته شده که ابتدا حصار پيرامونی را به قطر 70/2 متر با لاشه سنگ و ملاط گچ چيده و سپس در قسمت داخل و در هر يک از اضلاع آن تعدادی اتاق به حصار الحاق کرده اند. هر يک از اين اتاق ها به ابعاد 5 * 40/3 متر می باشد که پايه تاق آنها از ارتفاع 3 متری از کف اتاق ها شروع شده است. امروزه تاق همه فضاها تخريب شده و به جز تويزه متکی به ديوار پيرامونی بنا،  چيزی بر جای نمانده است. در صحن مرکزی بنای مربع شکلی به ابعاد 48 * 48 متر وجود دارد که شامل تعدادی اتاق است.

گوردخمه برد عاشقان: اين گوردخمه در روستاي مله ديزگه از توابع دهستان ذهاب در دامنه كوهي به فاصله 2 كيلومتري از روستا قرار گرفته است. اين گوردخمه نيز همانند گوردخمه سان رستم در داخل قلعه سنگ بزرگي به شكل مكعب مستطيل به طول 40/5 متر و عرض 40/4 متر و به ارتفاع 50/2 متر ايجاد شده است. اين گوردخمه نيز داراي اتاقي است كه در داخل سنگ كنده شده است. اين اتاق به طول 46/1 و عرض 05/1 سانتي متر مي باشد. اين گوردخمه را متعلق به دوره ساساني مي دانند.

قلعه مريم: قلعه مريم يا شكربانو در سرچشمه رودخانه قره بلاغ در ارتفاع 100 متري واقع شده است. اين بنا به وسيله لاشه سنگ و ملاط گچ ساخته شده است. مردم محل بر اين باورند كه اين قلعه را خسرو پرويز براي شكر بانو همسر خود ساخته است.

پايگاه انتقال نفت پاتاق:پايگاه مرکز انتقال نفت در 15 کيلومتری سرپل ذهاب در سال 1931 ميلادی توسط مهندسين انگليسی برای کاربری مسکونی و صنعتی ساخته شده است.مهندسان انگليسی اين بنا را به سبک شاختمانی منطقه يورکشاير جزيره انگليس با سقف شيب دار شيروانی ساختند که عليرغم بی توجهی هنوز اکثرشان پابرجاست.

جاده تاريخی پاتاق: اين اثر از کنار بنای تاق گرا می گذرد و مربوط به دوره ساسانی است.