کاروانسرای دیرگچین یکی از قدیمی ترین کاروانسراهای ایران است که ساختمان اولیه آن به دوره ساسانی باز می‌گردد. پی بنا از آجرهایی به ابعاد ۴۰x۴۰x۱۵ سانتی متر ساخته شده‌است. کاروانسرای دیر گچین در جاده قدیمی دوره ساسانی واقع گردیده و جغرافیا نویسان اوایل اسلام مانند اصطخری و مقدسی از آن یاد کرده اند. این کاروانسرا به صورت چهار ایوانی تقریبا مربع به اندازه ۱۰۸x۱۰۹ متر ساخته شده است. پی بنا تا قسمتی از دیواره ها متعلق به قبل از اسلام و بقیه متعلق به اوایل اسلام تا عصر صفوی است. این کاروانسرا دارای ۴ برج دایره شکل در چهار گوشه و دو برج نیم دایره در طرفین ورودی بنا است. در اطراف حیاط مرکزی ۴۰ اتاق برای مسافران ساخته شده‌است. همچنین در این کاروانسرا آسیاب، مسجد، ساختمان ۸ ضلعی برای اقامت بزرگان ساخته شده‌است. این نکته قابل ذکر این است که اساس بسیاری از کاروانسراهای دوره اسلامی به خصوص دوره صفوی از کاروانسرای دیر گچین بوده و درواقع این کاروانسرا را می‌توان مادر بیشتر کاروانسراهای ایران دانست. کاوش در این بنای تاریخی با ارزش چه بسا ممکن است آثار معماری اواخر ساسانی واویل اسلامی را روشن نماید.