کاخ فلاحتی یکی از شاخص‌ترین بناهای تاریخی شهر ایلام و از ارزشمندترین یادگارهای دوره قاجار است که در خیابان آیت‌الله عبدالرحمن حیدری ایلامی و در محوطه سازمان جهاد کشاورزی استان قرار دارد. این بنای تاریخی که با نام‌های کاخ کشاورزی و موزه کشاورزی ایلام نیز شناخته می‌شود، به دستور غلامرضاخان والی در سال 1326 هجری قمری (1287 خورشیدی) ساخته شد و در سال 1357 با شماره 1750 در فهرست آثار ملی ایران به ثبت رسید. کاخ فلاحتی در گذشته در میان باغی سرسبز و پر از درختان میوه قرار داشت، اما با گسترش بافت شهری، فضای باغ جای خود را به ساختمان‌ها و خیابان‌های اطراف داده است. با وجود این تغییرات، این بنا همچنان یکی از مهم‌ترین جاذبه‌های تاریخی و فرهنگی شهر ایلام به شمار می‌آید.

کاخ فلاحتی با زیربنای حدود 337 مترمربع و مساحت 810 مترمربع، نمونه‌ای زیبا از معماری اواخر دوره قاجار است. پلان بنا شامل یک تالار مرکزی، پنج اتاق، یک ایوان مستطیلی، دو تراس و اتاق‌هایی با فرم چندضلعی است که در نمای بیرونی با گچ‌بری‌های ظریف، طاق‌های نیم‌دایره، نقوش گل‌وگیاه و طرح‌های انسانی تزئین شده‌اند. سرستون‌های ایوان با الهام از شیوه کوفی ساخته شده و از مهم‌ترین عناصر تزئینی بنا به شمار می‌روند. امروزه این کاخ به موزه کشاورزی ایلام تبدیل شده و در چهار بخش، تاریخ کشاورزی منطقه را از دوران پیش از تاریخ تا دوره معاصر به نمایش می‌گذارد. ابزارهای سنگی کشف‌شده از تپه علی‌کش با قدمتی بیش از هشت هزار سال پیش از میلاد، ادوات سنتی کشاورزی، آسیاب‌های دستی، گیاهان دارویی و اسناد مرتبط با کشاورزی از مهم‌ترین آثار این موزه هستند و بازدیدکنندگان را با پیشینه کشاورزی استان ایلام آشنا می‌کنند.

دسترسی به کاخ فلاحتی بسیار آسان است و این بنای تاریخی در مرکز شهر ایلام و در خیابان آیت‌الله عبدالرحمن حیدری ایلامی، داخل محوطه سازمان جهاد کشاورزی قرار دارد. بازدید از موزه معمولاً در ساعات اداری امکان‌پذیر است و کمتر از یک ساعت زمان نیاز دارد. فصل بهار و اوایل پاییز، به دلیل آب‌وهوای مطبوع شهر ایلام، بهترین زمان برای بازدید از این اثر تاریخی و دیگر جاذبه‌های شهر محسوب می‌شود. گردشگران هنگام بازدید از کاخ و موزه، با رعایت قوانین مجموعه، خودداری از لمس آثار تاریخی و حفظ پاکیزگی محیط، می‌توانند در حفاظت از این میراث ارزشمند فرهنگی سهیم باشند.