เนินปราสาทพระร่วงหรือเขตพระราชวัง ตั้งอยู่ทางด้านทิศตะวันออกของวัดมหาธาตุ เป็นซากอาคารก่อด้วยอิฐ ขุดแต่งบูรณะแล้ว มีฐานบัวโดยรอบทำด้วยปูนปั้น สันนิษฐานว่าเนินแห่งนี้คือที่ตั้งของพระที่นั่ง หรือปราสาท ที่ประทับของกษัตริย์ราชวงศ์พระร่วงที่ครองกรุงสุโขทัยในกาลก่อน แต่องค์ปราสาทหาชิ้นดีไม่ได้แล้ว เพราะคงจะสร้างด้วยเครื่องไม้ เดี๋ยวนี้มีแต่ซากกระเบื้องมุงหลังคากระจัดกระจายทั่วไป ณ เนินปราสาทแห่งนี้เองที่ได้ค้นพบศิลาจารึกพ่อขุนรามคำแหงและพระแท่นมนังคศิลา