Tháp Nhạn còn được gọi là tháp Chàm hay đền Kalan. Theo Đại Nam Nhất thống chí của Quốc sử quán triều Nguyễn, "phía đông phủ lị Tuy An có núi Bảo Tháp, vì trên có tháp cổ nên gọi tên ấy". Sau này, có thể vì núi hình cánh nhạn hoặc nơi đây nhiều chim nhạn, nên cải thành tháp Nhạn và núi Nhạn.
Tháp được xây dựng vào cuối thế kỷ 11 đầu thế kỷ 12, là nơi thờ phụng thần linh Chúa Thiên Yana. Đây còn là công trình kiến trúc tiêu biểu của người Chăm xưa. Tháp thể hiện nền văn minh phát triển rực rỡ ở khu vực Đông Nam Á, là sự giao thoa của hai nền văn hóa lớn Ấn Độ và Đại Việt vào văn hóa kiến trúc Chămpa.
Tháp Nhạn cũng như tháp Ponaga ở Nha Trang được lựa chọn xây dựng trên núi, cạnh sông, có vị trí rất độc đáo, nơi đây được xem như “mắt thần của vùng đất”. Về phong thủy vị trí xây dựng tháp hội tụ các yếu tố: biển trời thì bao la, sông núi thì hữu tình, ruộng đồng phì nhiêu, phố phường đông vui.
Công trình này được xây dựng ở độ cao 64m so với mặt nước biển. Tháp có hình vuông, mỗi cạnh khoảng 10m, chiều cao 23,5m, tỉ lệ cân đối với 3 phần đế, thân và mái. Trên đỉnh tháp là hình tượng Linga bằng đá được điêu khắc công phu. Đây cũng là phần duy nhất của tháp được làm bằng đá.
Vào buổi tối, dưới ánh đèn, tháp Nhạn hiện lên lung linh và huyền ảo. Khi xưa, người Chăm dựng tháp hoàn toàn bằng gạch nung với chiều dài trung bình 40cm, rộng 20cm và được xếp liền khít, không thấy mạch hồ. Tháp có 4 mặt nhưng chỉ có một cửa vào duy nhất ở phía Đông, ba cửa còn lại đều bịt kín.
Mặt chính tháp có một lối vào nhỏ, dẫn tới không gian phía trong khoảng hơn 20m2 thờ Bà Thiên Yana. Tháp Nhạn là một trong số rất ít tháp Chăm còn hoạt động tín ngưỡng thờ thần Poh Nagar (Thiên Yana). Tượng thờ được đặt trên bệ thờ bằng đá sa thạch hiếm có. Đây cũng là một bệ thờ hiếm hoi còn sót lại trong kho tàng di sản điêu khắc Chămpa.
Riêng phần đỉnh tháp (nóc tháp) được xây dựng với một tảng đá hình búp sen nhọn đẽo khắc tỉ mỉ, cân đối thể hiện cho biểu tượng của sinh thực khí, sức mạnh sinh thành trong văn hóa Chăm. Bên cạnh tảng đá hình búp sen là các phù điêu cũng thể hiện rõ niềm tin và tính thẩm mỹ của con người xưa. Tuyệt vời hơn là nếu đứng trên cao ngắm nhìn kỹ, đỉnh tháp là ranh giới tách biệt giữa phần trên và phần dưới thông qua chi tiết 4 mặt của đỉnh đều có 4 cửa sổ ứng với 4 hướng “Đông - Tây - Nam - Bắc” trong âm dương ngũ hành.
Những ngày đẹp trời, đứng ở sân tháp Nhạn, thả tầm mắt không gian đẹp mê hồn: nhìn về hướng Đông là cửa sông Đà Diễn, biển Đông như dát bạc, sóng và gió biển tràn về; nhìn về phía Nam sông Chùa như suối tóc mơ, rặng tre xanh với những đàn cò trắng dập dờn ngay trong lòng TP; làng hoa nổi tiếng Ngọc Lãng “ấm vào mùa đông, mát về mùa hè”; xa hơn bên kia sông Đà Rằng là khu đô thị bờ Nam, núi Đá Bia mờ xa; nhìn về hướng Bắc, TP Tuy Hòa như bức tranh đa sắc màu, đang lớn lên từng ngày, ruộng đồng xanh bát ngát, núi Chóp Chài vững chãi như “cụ rùa khổng lồ” đang bò tiến về cửa sông Đà Diễn…
Khi đến hay đi qua TP Tuy Hòa bằng đường bộ hay đường sắt, cách khoảng 5 đến 10 cây số, tháp Nhạn đã hiện diện trước mắt bạn, càng tới gần hình khối, đường nét, màu sắc của tháp thon thả rồi nhọn dần vút cao – tháp như bông hoa của núi đồi, như ngọn đuốc soi sáng hiên ngang sừng sững trên bầu trời trong xanh.
Tháp Nhạn là sự kết hợp hoàn hảo giữa kỹ thuật xây dựng và nghệ thuật điêu khắc. Mỗi một công trình kiến trúc Chămpa đều gắn với điêu khắc. Ngoài chức năng thẩm mỹ, công trình còn thể hiện sinh động ước vọng về cuộc sống tốt đẹp hướng thiện, vươn lên làm cho văn hóa Việt Nam thêm phong phú và đặc sắc.
Trải qua bao mùa mưa gió, thời gian hơn 10 thế kỷ, do chiến tranh tàn phá, Tháp Nhạn đã qua hai lần tu bổ, lần một vào năm 1960, lần hai vào năm 1994. Nhìn chung hình khối, đường nét, màu sắc của tháp vẫn như xưa, chỉ khác về vật liệu tu bổ tháp. Tháp Nhạn được Bộ Văn hóa (nay là Bộ Văn hóa - Thể thao và Du lịch) xếp hạng Di tích Kiến trúc Nghệ thuật cấp Quốc gia vào năm 1998. Vào năm 2018, tháp Nhạn được xếp hạng là Di tích kiến trúc - nghệ thuật Quốc gia đặc biệt theo quyết định 1820/QĐ-TTG của Thủ tướng Chính phủ.
Hằng năm tại tháp Nhạn từ ngày 20 đến 23/3 Âm lịch đều diễn ra lễ Vía Bà, trong đó, ngày 21/3 là chính lễ. Lễ Vía Bà thu hút nhân dân trong tỉnh Phú Yên và một số tỉnh lân cận tham gia. Đồng bào Chăm ở Ninh Thuận, Bình Thuận, Bình Định đều tổ chức cử đoàn (30 - 50 người) tham gia hành lễ dâng các loại lễ vật chủ yếu là các sản phẩm nông nghiệp... để cầu xin Bà phù hộ cho cuộc sống no đủ, bình an, may mắn.