खोलखंडोबा मंदिर कोल्हापुर शहर के उत्तर-पश्चिम दिशा में स्थित है। इस मंदिर से जुड़ी अनेक पौराणिक कथाएँ प्रचलित हैं। एक कथा के अनुसार, कोल्हापुर के मानाजीराव जगताप खंडोबा  के अत्यंत श्रद्धालु भक्त थे। वे प्रत्येक अमावस्या को बिना किसी साधन के पैदल चलकर Jejuri जाकर खंडोबा की पूजा करते थे।

बढ़ती आयु के कारण उनके लिए यह यात्रा कठिन हो गई। उनकी गहरी भक्ति से प्रसन्न होकर भगवान खंडोबा ने उन्हें स्वप्न में दर्शन दिए और अपने निवास का पवित्र स्थान बताया।

स्वप्न में बताए गए स्थान की खुदाई करने पर वहाँ एक शिवलिंग प्राप्त हुआ। इस घटना से मनाजीराव अत्यंत आनंदित हुए। उनके निधन के बाद अन्य भक्तों ने वहाँ मंदिर का निर्माण कराया। चूँकि शिवलिंग गहरी भूमि में प्राप्त हुआ था, इसलिए इस मंदिर का नाम "खोलखंडोबा" पड़ा।

मंदिर का मुख्य प्रवेश द्वार पूर्व दिशा में है। मंदिर का ऊपरी भाग गोलाकार है और इसकी बनावट इस्लामी मस्जिद के गुंबद जैसी दिखाई देती है। माना जाता है कि यह मंदिर मुगल काल में, लगभग 13वीं से 14वीं शताब्दी के दौरान निर्मित हुआ था।

मंदिर के भीतर शिवलिंग भूमि के गहरे भाग में स्थित है। आंतरिक क्षेत्र लगभग 100 वर्ग फुट का है। शिवलिंग के पीछे पूजा सामग्री रखने के लिए एक चौकोर स्थान बनाया गया है। उसके सामने भगवान खंडोबा की पत्नी मानी जाने वाली म्हाळसा देवी की संगमरमर की प्रतिमा स्थापित है।

मंदिर की ऊँचाई आधार से शिखर तक लगभग 50 फुट है। इसकी विशेषता यह है कि यह मंदिर बिना किसी स्तंभ के निर्मित है। यहाँ बाणाई देवी की प्रतिमा भी स्थापित है। वर्तमान में मंदिर के संरक्षण और जीर्णोद्धार का कार्य जारी है।