คดีปราสาทพระวิหารเป็นความขัดแย้งระหว่างราชอาณาจักรกัมพูชากับราชอาณาจักรไทย ซึ่งเริ่มขึ้นเมื่อ พ.ศ. 2501 จากปัญหาการอ้างสิทธิเหนือบริเวณปราสาทพระวิหาร ซึ่งตั้งอยู่ที่ชายแดนไทยด้านอำเภอกันทรลักษ์ จังหวัดศรีสะเกษ และชายแดนกัมพูชาด้านจังหวัดพระวิหาร
ไทยและกัมพูชาถือแผนที่ปักปันเขตแดนตามแนวสันปันน้ำของเทือกเขาพนมดงรักคนละฉบับ ทำให้เกิดปัญหาพื้นที่ทับซ้อนของทั้งสองฝ่ายในบริเวณที่เป็นที่ตั้งของตัวปราสาท
ฝ่ายกัมพูชาและฝ่ายไทยได้ยินยอมให้มีการพิจารณาปัญหาดังกล่าวขึ้นที่ศาลยุติธรรมระหว่างประเทศ (ศาลโลก) ณ กรุงเฮก ประเทศเนเธอร์แลนด์ เมื่อ พ.ศ. 2502
วันที่ 15 มิถุนายน 2505 ศาลโลกตัดสินด้วยคะแนนเสียง 9 ต่อ 3 ให้ตัวปราสาทพระวิหารตกเป็นของกัมพูชา และคะแนนเสียง 7 ต่อ 5 ตัดสินว่า ไทยต้องคืนวัตถุสิ่งประติมากรรม แผ่นศิลาส่วนปรักหักพังของอนุสาวรีย์รูปหินทราย เครื่องปั้นดินเผาโบราณ และปราสาทหรือบริเวณเขาพระวิหารให้แก่กัมพูชา
วันที่ 13 กรกฎาคม พ.ศ. 2505 หลังจากศาลโลกตัดสินแล้ว 20 กว่าวัน รัฐบาลไทยโดย ถนัด คอมันตร์ รมว.กระทรวงต่างประเทศ ได้มีหนังสือไปยัง อูถั่น เลขาธิการสหประชาชาติ เพื่อประท้วงคำพิพากษาของศาลโลก โดยอ้างว่า คำพิพากษานั้นขัดต่อกฎหมายและความยุติธรรม นอกจากนี้ ยังสงวนสิทธิที่ประเทศไทยจะเรียกร้องปราสาทพระวิหารกลับคืนในอนาคต
50 ปีผ่านไป คดีความเรื่องเขาพระวิหารปะทุขึ้นอีกครั้ง เมื่อกัมพูชานำคดีเขาพระวิหารไปสู่ศาลโลก พ.ศ. 2554
วันที่ 11 พฤศจิกายน 2556 เวลา 16.00 น. (ตามเวลาประเทศไทย) องค์คณะตุลาการ ศาลโลก ณ กรุงเฮก ประเทศเนเธอร์แลนด์ ได้ออกนั่งบัลลังก์เพื่ออ่านคำพิพากษาคดีเขาพระวิหาร ที่กัมพูชาได้ยื่นร้องขอให้ศาลโลกตีความตามธรรมนูญศาลโลก ข้อ 60 เรื่องข้อพิพาทในพื้นที่ใกล้บริเวณปราสาทพระวิหาร
คําพิพากษาของศาลโลกมีสาระสําคัญโดยสรุป ดังนี้
1. ศาลโลกรับตีความตามคําร้องของฝ่ายกัมพูชาเฉพาะในประเด็นที่ศาลเห็นว่าทั้งสองฝ่ายมีความเข้าใจแตกต่างกัน และเฉพาะภายในขอบเขตของคําพิพากษา พ.ศ. 2505
2. ศาลโลกไม่รับพิจารณาประเด็นเส้นเขตแดน หากแต่พิจารณาเฉพาะประเด็นอธิปไตยเหนือตัวปราสาทพระวิหารและขอบเขตของบริเวณใกล้เคียงปราสาท ซึ่งคําตัดสินของศาลโลกเป็นไปตามแนวทางการสู้คดีของฝ่ายไทย โดยศาลไม่รับพิจารณาข้อเรียกร้องของกัมพูชาเหนือพื้นที่ 4.6 ตารางกิโลเมตร และศาลไม่ได้ตัดสินว่าแผนที่ มาตราส่วน 1:200,000 ผูกพันไทยภายใต้คดีเดิมในฐานะเส้นเขตแดนไทย-กัมพูชา
3. ศาลโลกรับพิจารณาเกี่ยวกับบริเวณใกล้เคียงปราสาทพระวิหาร ซึ่งศาลเห็นว่าเป็นบริเวณพื้นที่ขนาดเล็ก และศาลได้อธิบายขอบเขตของบริเวณดังกล่าวในทางสภาพภูมิศาสตร์ ซึ่งจํากัดอยู่เฉพาะบริเวณเขาพระวิหาร ไม่รวมถึงภูมะเขือ โดยในขั้นตอนต่อไป ไทยและกัมพูชาจะต้องหารือกันในรายละเอียดของขอบเขตบริเวณใกล้เคียงปราสาทต่อไป
4. ศาลโลกแนะนําให้ไทยและกัมพูชาร่วมกันพัฒนาปราสาทพระวิหารในฐานะมรดกโลก
