کاخ فلاحتی یا «کاخ کشاورزی» بنایی از دوره قاجار در مرکز شهر ایلام، خیابان آیت‌الله عبدالرحمن حیدری ایلامی، در محوطه سازمان جهاد کشاورزی استان است. این بنا نیز در سال ۱۳۲۶ هجری قمری به دستور غلامرضا خان والی ساخته شد. تالار مرکزی با دو اتاق متصل، ایوان جلویی، گچ‌بری‌ها، طاق‌های نیم‌دایره و سرستون‌های کوفی‌مانند از ویژگی‌های معماری آن است. کاخ در شهریور ۱۳۵۷ با شماره ۱۷۵۰ در فهرست آثار ملی ثبت شده و اکنون موزه تاریخ کشاورزی است؛ ابزار سنگی تپه علی‌کش، کشاورزی سنتی ایلام و گیاهان دارویی در آن نمایش داده می‌شود.
بازدید فقط در ساعات اداری ممکن است و حدود یک تا دو ساعت زمان می‌برد. می‌توان آن را در یک مسیر با قلعه والی دید.
