قلعه والی در شهر ایلام و در دشت میان کوهی در بالای تپه چگا میرک و قسمت شمالی خیابان پاسداران کنونی بنا شده است و قدمت آن به دورهی قاجار می رسد. قلعه والی ایلام با مساحت ۴۶۸۷ متر مربع و زیربنای ۱۴۶۴ متر مربع دارای قسمت های متعدد از جمله حرم سرا، قسمت شاهنشین، اتاق آیینه و زندان در زیرزمین می باشد؛ همچنین یک حیاط میانی با وسعت حدود ۷۰۰ مترمربع در آن جای دارد که از حیاط با چهار پله سنگی می توان به اتاق ها و ایوان ها رسید.
این قلعه سه در ورودی در سه ضلع جنوب شرق و غرب دارد و ورودی اصلی در ضلع جنوبی واقع شده که با ۱۱ پله ۲۰ سانتیمتری به داخل اتاق نگهبانی و سپس با هشت پله دیگر به کف حیاط می رسد. ضلع شرقی و غربی قلعه کاملاً به شکل قرینه ساخته شده اند و در ضلع جنوبی قلعه ۲۰ اتاق بزرگ، ۵ اتاق کوچک، ۴ ایوان و ۲ تراس کوچک قرار گرفته است که اتاق های آن به شکل تو در تو است و اکثرا به یکدیگر راه دارند. یک تالار شاهنشین در قسمت شمالی قلعه وجود دارد که ابعاد آن بزرگتر از سایر اتاقهای قلعه می باشد و در وسط آن حوض کوچکی است که اطراف و داخل آن با سنگ مرمر تزیین شده بوده، اما هنگام بازسازی با کاشیهای رنگی مرمت شده است.
دو برج نگهبانی به صورت نیم دایره در قلعه قرار دارد و در داخل راهرو ها نیز قسمت هایی به صورت طاق نما در دیوار ساخته شده که محل استقرار نگهبانان بوده است. قلعه والی چند سالی است به موزه مردم شناسی تبدیل شده و دارای بخش های مختلفی است که به معرفی آداب، سنن، فرهنگ و ایلات مختلف استان و شخصیت های سیاسی و فرهنگی می پردازد و از ارزشمندترین موزه های تخصصی مردم شناسی محسوب می شود. این مکان، زمان ساخت در فضایی کاملاً باز بنا شده بود اما با پیشرفت و تحولات شهرنشینی اطراف آن با ساختمانهای مسکونی و اداری محصور گردید.