ऊन, वारा व पाऊस, तसेच काळाचे आघात झेलत शतकानुशतके आपल्या शिल्पवैभवाची साक्ष देत, डौलात उभे असलेले, अंबरनाथ येथील प्राचीन शिवमंदिर स्थापत्य कलेचा एक अद्भुत आणि उत्कृष्ट नमुना आहे. देशातील बारा ज्योतिर्लिंगांएवढेच प्राचीन असलेले हे मंदिर महाराष्ट्रातील भूमीज शैलीतील पहिले मंदिर आहे. ‘युनेस्को’ने सांस्कृतिक वारसा म्हणून जाहीर केलेल्या जगभरातील २१८ कलासंपन्न वास्तूंमध्ये या मंदिराचा समावेश आहे. कोकणातील प्राचीन तीन शिल्पसमृद्ध मंदिरांमध्ये याचा वरचा क्रमांक लागतो. दुसऱ्या क्रमांकावर रत्नागिरी जिल्ह्यातील कर्णेश्वर व तिसऱ्या क्रमांकावर रायगड जिल्ह्यातील कनकेश्वर ही मंदिरे आहेत.
मूळचे उस्मानाबाद (आताचे धाराशीव) येथील तागर जिल्ह्याचे राजे शिलाहार यांच्या अधिपत्याखाली हा परिसर होता. 
श्रीस्थानक (आताचे ठाणे) ही त्यांची राजधानी होती. शिलाहार वंशातील शिवभक्त राजा छित्तराज याच्या कारकिर्दीत या मंदिराच्या उभारणीस सुरुवात झाली. त्याचा धाकटा भाऊ मुम्मुणी याच्या कारकिर्दीत १०६० मध्ये आम्रनाथाचे हे देऊळ पूर्ण झाले, असा आशय असलेला सहा ओळींचा शिलालेख मंदिराच्या उत्तरेकडील दाराच्या आतल्या बाजूस एका तुळईवर आहे. या शिलालेखाचा काळ शके ९८२, शुक्रवार, ९ आणि श्रावण महिना असा असून या मंदिराचे काम महामात्य बिंबपैय, महाप्रधान नागनैय आदी अधिकाऱ्यांनी पूर्ण केल्याचेही त्यावर नमूद आहे. या ठिकाणाचे मूळ नाव ‘आम्रनाथ’ असे होते. त्याचा अपभ्रंश होऊन ‘अंबरनाथ’ झाल्याचेही या शिलालेखावरून समजते. अत्युत्तम शिल्पे, अनवट स्थापत्य शैली, शैव सिद्धांतानुसार मूर्तिरचना आणि स्पष्ट कालोल्लेख यामुळे या मंदिरास अनन्यसाधारण महत्त्व आहे. सामाजिक, राजकीय आणि भौगोलिकदृष्ट्या मध्यवर्ती ठिकाणी हे मंदिर असल्याने त्याच्या बांधकामावर मध्य प्रदेश, गुजरात आणि कर्नाटकमधील स्थापत्य शैलींचा प्रभाव पडलेला आहे.
वालधुनी ओढ्याच्या काठावर वसलेले अंबरनाथ येथील शिवमंदिर सध्या पुरातत्त्व विभागाच्या अखत्यारित आहे.
काळ्या दगडांचा (बेसाल्ट) वापर करून बांधलेल्या या मंदिराभोवती चारही बाजूंनी संरक्षक जाळ्या आहेत. हे मंदिर उंच जोत्यावर किंवा पायावर नाही, याची बांधणी जमिनीच्या पातळीपासून सुरू होते म्हणून या शैलीला भूमीज शैली असे म्हटले जाते. जमिनीपासून या मंदिराला दगडी बांधकामाचे आठ थर आहेत. खूर, पद्म, कुमुद, कीर्तिमुखथऱ, गजथर, नरथर, उपान आणि पद्म अशी त्यांची रचना आहे. बांधकामादरम्यान विविध शिल्पांनी अंकित असलेल्या दगडी शिळा एकावर एक अशा रचण्यात आलेल्या दिसतात. कालौघात गर्भगृहावरील शिखर नष्ट झाल्याने केवळ तीनच शिल्परांगा शिल्लक आहेत. नष्ट झालेल्या शिल्परांगांचे अवशेष आजही मंदिराच्या परिसरात आढळतात.
मंदिराच्या बाह्य भागावर सर्वत्र शेकडो शिल्पे आहेत. येथील वैशिष्ट्य असे की प्रत्येक दिशेच्या देवतांनुसार त्या त्या ठिकाणी संबंधित देवतेची मूर्ती आहे. मंदिराच्या बाह्य बांधणीत काही उभे आयताकार नक्षीकाम केलेले भाग (लाट) दिसतात. खाली गजथर (वेदीबंध अधिष्ठान, पाया) आहे, त्यातून मंदिराचा भार हत्तींनी पेललेला असल्याचे सूचित होते.
त्यावरील नरथरावर नरसिंहाचे शिल्प आहे. कळसाजवळच्या नक्षीकामात लहान लहान मंदिरे अंकित आहेत, त्यामध्ये अनेक देव–देवतांच्या, तसेच साधूंच्याही मूर्ती आहेत. मंदिराच्या काही भागांवर नग्न स्त्रियांची शिल्पे आहेत. मंदिराच्या बाह्यांगावर ब्रह्माचे मंदिरही आहे. बाह्यांगावर भद्र (देवकोष्टके) आहेत. मुख्य प्रवेशद्वारावरील भद्रच्या वरच्या बाजूस विविध देवता एकत्र असलेली हरिहरपितामहसूर्यमूर्ती आहे व त्यानंतर सूर्यमूर्ती आहे. त्याच्या खालील भागात अरब स्त्रीचे शिल्प आहे. अरबांच्या दैनंदिन जीवनाचे वर्णन करणाऱ्या या शिल्पांतून शिलाहार–अरबांचा व्यापारसंबंधही प्रतीत होतो. बाह्यांगावर अग्निदेव, मार्कंडेय ऋषी, यजमान राजा, स्थापत्य सांभाळणारे आचार्य, त्रिशूळधारी शंकर, लक्ष्मी, नरमुंडधारी महाकाली, लग्नापूर्वीची शोडषवर्षीय पार्वती, शिवपार्वती विवाह सोहळा, महिषासुरमर्दिनी, उजव्या सोंडेचा गणपती, द्वारपाल, नर्तिका आदी शिल्पे आहेत. या कलाकृतींतून त्या काळातील वस्त्रे–आभूषणांचीही माहिती मिळते. या मूर्तींमध्ये आठ हात असलेले एक त्रिमुखी शिल्प आहे. ते शंकर–पार्वतीचे असल्याचे सांगितले जाते. मंदिराच्या उत्तरद्वाराजवळील छोट्या कक्षात शिवलिंगासह पार्वतीची मूर्ती आहे.
कालौघात मंदिरासमोरचा नंदीमंडप नष्ट झाला असून सध्या दर्शनमंडप, सभामंडप आणि गर्भगृह असे या मंदिराचे स्वरूप आहे. सभामंडपाला दक्षिण, पश्चिम आणि पूर्व या दिशांना तीन प्रवेशद्वारे आहेत, प्रत्येक प्रवेशद्वारासमोर दर्शनमंडप आहेत. पश्चिमाभिमुख असलेल्या या मंदिराच्या मुख्य प्रवेशद्वाराजवळील दर्शनमंडपात अखंड पाषाणातील नंदीची मोठी मूर्ती आहे. येथील सभामंडप सर्व बाजूंनी बंद आहे. सभामंडपात मूळचे १८ खांब असून केवळ चार खांब स्पष्टपणे दिसतात. त्यावर विविध देव–देवतांची शिल्पे आहेत. सभामंडपात मध्यभागी चार खांबांवर असलेल्या घुमटाकृती छतावर एक मोठा झुंबर आहे. घुमटावर अनेक वर्तुळे कोरली आहेत. येथील भिंतींवर सत्तरहून अधिक शिल्पे आहेत व त्यामध्ये शंकर–पार्वतीची विविध रुपे अंकित केलेली आहेत. काही मूर्ती विष्णूच्या व त्याच्या अवतारांच्या आहेत. गर्भगृहाच्या दरवाजावर शिव, सिंह आणि हत्तींचे शिल्पांकन आहे. सभामंडपापेक्षा गर्भगृह बरेच खोल असून काही पायऱ्या उतरून तेथे जावे लागते. २१ मीटर उंच आणि १३ बाय १३ चौरस फूट आकाराच्या गर्भगृहाच्या भिंती भक्कम आहेत. मध्यभागी एका खडकाचा उंचवटा आहे, त्यालाच स्वयंभू शिवलिंग म्हटले जाते.
या मंदिरात दर्शनासाठी भाविकांची कायम गर्दी असल्यामुळे गर्भगृहात मध्यभागी आगमन–निर्गमनासाठी लोखंडी कठडा लावलेला आहे.
उत्कृष्ट स्थापत्य कलेचा वारसा असलेल्या या मंदिरातील शिल्पांची कालौघात झीज होत असल्याने पुरातत्त्व विभागाने मंदिरातील मूर्तींवर व शिवपिंडीवर दुधाचा अभिषेक करण्यावर, नारळ फोडण्यावर, होम हवन यांसारख्या विधींवर बंदी घातलेली आहे. या मंदिरात दररोज भाविकांची रीघ असते. येथे महाशिवरात्री तसेच श्रावणी सोमवारी धार्मिक आणि सांस्कृतिक कार्यक्रम होतात. महाशिवरात्रीला परिसरात मोठी जत्रा भरते. येथील नोंदीनुसार, या यात्रेच्या वेळी सुमारे अडीच लाख भाविक येथे दर्शनासाठी येतात. महाशिवरात्रीला मध्यरात्री १२ वाजता शिवलिंगावर अभिषेक करण्यात येतो. महाशिवरात्रीच्या दिवशी दर्शन व्हावे यासाठी भाविक आदल्या दिवशीपासून रांगेत उभे असतात. श्रावण महिन्यात या मंदिरात विविध धार्मिक उत्सवांसोबत, कीर्तन, भजन तसेच महाप्रसादाचे कार्यक्रम होतात. गेल्या काही वर्षांपासून महाशिवरात्रीदरम्यान येथे ‘अंबरनाथ आर्ट फेस्टिव्हल’ भरवला जातो.
पुढच्या काळात काशी विश्वनाथ मंदिराच्या धर्तीवर मंदिर व परिसराचे सुशोभीकरण करण्यात येणार आहे. त्यादरम्यान मंदिराच्या मूळ संरचनेला धक्का न लावता अनेक वास्तू उभारण्यात येणार आहेत. सुशोभीकरणाचे संपूर्ण काम हे काळ्या पाषाणात केले जाणार आहे. त्यात प्रवेशद्वाराचे नूतनीकरण, प्रवेशद्वारासमोरील चौकात नंदी बसवणे, वाहनतळ, प्रदर्शन केंद्र, ॲम्फी थिएटर, संरक्षक भिंत, मुख्य रस्ता व अंतर्गत रस्ते, क्रीडांगण, स्वच्छतागृह, बंधारा, भक्त निवास, घाट उभारणे आदी कामांचा समावेश आहे.
इ. स. १८९१ ते १९१० यादरम्यान हेन्री कझिन्स हे भारतीय पुरातत्त्व विभागाचे पश्चिम विभागाचे अधीक्षक होते. इ. स. १९१३ मधील त्यांच्या लिखाणात अंबरनाथ शिवमंदिराबाबत वर्णन आले आहे, ते असे– ‘अतिशय रम्य परिसरात, एका छोट्याशा घाटीत हे सुरेख मंदिर आहे. घाटीतून वाहणाऱ्या ओढ्याला बांध घालून एक लांब, पण छोटासा जलाशय तयार केला आहे. त्याच्या निश्चल पृष्ठभागावर, झाडांच्या प्रतिबिंबाबरोबरच ऊन–सावल्यांनी नटलेले मंदिरही डोकावत आहे… पळसाच्या लालभगव्या फुलांच्या जोडीने मंदिराचे काळे–जांभळे दगडही उठून दिसत आहेत. आजूबाजूच्या शांत वातावरणात एखाद्या मैनेचे बोल किंवा कधी एखाद्या खंड्या पक्ष्याने मासा पकडण्यासाठी पाण्यात मारलेला सूर, असा आवाजच काय तो ऐकू येतो. देवळाच्या बाह्य भागावर कोरलेल्या देवदेवतांच्या रांगा क्वचित येथे येणाऱ्या भक्तांकडे पाहात उभ्या आहेत…’
