Zhruba 100 m na sever od nádvoří mezi Třetím a Čtvrtým pylonem se nachází Ptahův chrám v Karnaku. Tento chrám nechal postavit Thutmose III. (18. dynastie). Ptah byl jedním z hlavních egyptských bohů stvořitelů a spolu se svou manželkou Sachmet měl významnou úlohu při korunovaci faraona.

Ptahův chrám v Karnaku byl postaven na základech starší budovy, rozšíření se pak dočkal za Třetího přechodného období a za vlády Ptolemaiovců. Pět pylonů (vesměs ptolemaiovských) bylo postaveno ve východozápadní ose chrámu a vedou k původnímu (šestému) pylonu Thutmose III., který přestavěl později Ramesse III. Před tímto pylonem jsou tři obětní stoly – jižní (vpravo) byl vytesán za Amenemheta I. (12. dynastie), ale umístil ho sem až Thutmose III.

Za vestibulem leží tři svatyně – Ptahova severně (nalevo) a uprostřed, jižně (napravo) pak svatyně Hathory. V prostřední svatyni Thutmose III. obětuje Ptahovi a Amonovi. V pravé svatyni je nádherná socha Sachmety, která je v některých denních dobách zajímavě osvětlena slunečním paprskem, který sem proniká škvírou ve stropě.

Ptahův chrám v Karnaku