Được xem như "trái tim" của quần thể Angkor Thom là đền Bayon, một ngôi đền đồ sộ được xây dựng vào cuối thế kỷ XII và đóng vai trò quan trọng trong đời sống tâm linh của người Khmer xưa. Nơi đây có quy mô lớn về diện tích lẫn khối lượng các công trình điêu khắc bên trong.

Một trong những điều gây tò mò nhất của Bayon chính là vô vàn những bức phù điêu hình khuôn mặt cười hiền từ được khắc tạc ở các dãy tường phía trong khuôn viên. Do tác động của thời gian và khí hậu, ngôi đền đã mất đi một phần các chi tiết chạm khắc, tuy nhiên vẫn giữ được phần hồn cốt của lối kiến trúc đền đài của quốc gia Khmer cổ đại.