หอพระธาตุมณเฑียร ตั้งอยู่ทางทิศตะวันตกของพระที่นั่งไพศาลทักษิณ พระบาทสมเด็จพระพุทธยอดฟ้าจุฬาโลกมหาราช โปรดเกล้าฯ ให้สร้างขึ้นเพื่อประดิษฐานพระบรมอัฐิสมเด็จพระปฐมบรมชนก คู่กับหอพระสุลาลัยพิมานทางทิศตะวันออก ซึ่งเป็นที่ประดิษฐานพระบรมสารีริกธาตุและพระพุทธรูปสำคัญต่างๆ แห่งสมเด็จพระมากษัตริยาธิราชเจ้า
       หอกพระธาตุมณเฑียร เป็นที่ประดิษฐานพระบรมอัฐิพระมหากษัติยาธิราชเจ้า สมเด็จพระอัครมเหสี และพระอัฐิพระบรมวงศานุวงศ์ชั้นสูงบางพระองค์ มาจนถึงรัชสมัยพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว ต่อมาเมื่อพระองค์โปรดเกล้าฯ ให้สร้างพระที่นั่งจักรีมหาปราสาทแล้ว ทรงรำลึกถึงสมเด็จพระบรมชนกนาถ และสมเด็จพระบรมราชชนนี จึงโปรดเกล้าฯ ให้อัญเชิญพระบรมอัฐิพระบาทสมเด็จพระจอมเกล้าเจ้าอยู่หัวและสมเด็จพระเทพศิรินทรามาตย์  จากหอพระธาตุมนเฑียรขึ้นประดิษฐานในพระวิมาน ณ พระที่นั่งจักรีมหาปราสาท จึงเป็นธรรมเนียมที่โปรดเกล้าฯ ให้อัญเชิญพระบรมอัฐิมาประดิษฐาน ณ พระที่นั่งจักรีมหาปราสาท สืบต่อกันมาทุกรัชกาล
       ปัจจุบันพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว  ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้อัญเชิญพระบรมอัฐิและพระอัฐิจากหอพระธาตุมณเฑียร และจากพระวิมาน พระที่นั่งจักรีมหาปราสาท เพื่อประกอบการพระราชพิธีบำเพ็ญพระราชกุศลและสรงน้ำพระบรมอัฐิ พระอัฐิ ณ พระที่นั่งอมรินทรวินิจฉัยมไหสูรยพิมานในการพระราชพิธีสงกรานต์ของทุกปี