עם מותו של סוריאוָ‏ארמאן השני, בערך בשנת 1150, השתרר במדינה מצב של חוסר סדר, סכסוכים פנימיים ולחץ חיצוני, שהגיע לשיאו בשנת 1177, כאשר בני עם הצ'אמפה, ששלטו בווייטנאם של היום באותה תקופה, פשטו דרך נהר המקונג ודרך אגם טונלה סאפ, בזזו את עיר הבירה יאשודהארפורה והרגו את המלך. המלך ג'איאוָ‏רמאן השביעי הצליח להדוף את התוקפים בסדרת קרבות בים וביבשה. בשנת 1181 עלה ג'איאוארמן על כס המלכות, וכדי לחגוג את ניצחונו בנה על חורבות יאשודהארפורה בירה חדשה, אנגקור תום. עם בניית הבירה החדשה החל בבנייה מסיבית; המקדש שבנה נקרא באיון, והוקדש לבודהא. מונומנטים נוספים שבנה היו, בין השאר, טא פרוהם, פריהא חאן, טא סום, ובאנטֶאי פריי. תנופת הבנייה הייתה ביטוי למעבר דת המדינה מהינדואיזם למהיינה, זרם חשוב בבודהיזם שאותו אימץ ג'איאוָ‏רמאן השביעי כדתו האישית. בזמן שלטונו של המלך הוכנסו למקדשים ההינדיים תמונות ופסלים של בודהא, ואנגקור ואט הייתה באופן זמני למקדש בודהיסטי‏‏.
לאחר מות המלך אינדראוארמאן השני, יורשו של ג'איאוָארמאן השביעי, בשנת 1243, החל המלך ג'איאוָארמאן השמיני, שהשתייך לפולחן שיווה, במערכה להחזרת הפולחן ההינדי. הוא היה איקונוקלסט, ועסק רבות בהשחתת פסלים ודימויים בודהיסטיים, ובהשבת המקדשים ההינדיים לייעודם המקורי, ייעוד ששונה בידי קודמיו. במהלך הרסטורציה הפך מקדש באיון למקדש לשיווה, ודמות בודהא הושלכה לבאר. ברחבי המתחם כולו הוחלפו פסלי בודהא בפסלי לינגאם. המאבק בין הדתות נמשך עד המאה ה-14, בה התקבעה הטהרוואדה, ענף אחר של הבודהיזם, כדת הדומיננטית באזור‏‏.
סופה של האימפריה הקמרית ונטישת אנגקור.
יורשיו של ג'איאוָ‏רמאן השביעי העריצו את הבירה שבנה, ולא ראו לנכון ליצור לה תחליפים. לאחר מותו, בסביבות שנת 1200, ועד סופה של האימפריה החְמֶ‏רית, במחצית הראשונה של המאה ה-15, לא היו תוספות משמעותיות לאנגקור.
בשנת 1296 נשלח הדיפלומט הסיני צ'ו טקואן (周达观/周達觀 נקרא גם ג'ואו דגואן) לחצרו של אינדראוארמאן השלישי באנגקור לשהייה של שנה. הדו"ח שלו בן 40 העמודים "מנהגי קמבודיה" מהמקום נשמרו עד היום.
ירידתה של האימפריה החלה כבר במאה ה-13. בשנת 1431 נכבשה אנגקור ונבזזה בידי פולשים מתאילנד; היה זה אירוע השיא של הידרדרות זו. במהלך המאה ה-15 ניטשה רוב אנגקור, חוץ מאנגקור ואט שנורה כמקדש בודהיסטי. כמה סיבות הועלו לגבי ירידת האימפריה ונטישת אנגקור:
הכתות הקמריות החלו להאט את עבודות הבנייה שלהן כדי לאפשר סגנון חיים בודהיסטי מרוסן יותר. הנזירים הבודהיסטים שהשתייכו לפלג טהרוואדה הצליחו להציל את מקדש ואט, ולהחזיק בו לאחר נפילתה של העיר‏‏.
היסטוריה דתית.
רק המבנים ששמשו לפולחן דתי באנגקור נבנו מאבן. שאר המבנים נבנו מעץ או מחומרים מתכלים אחרים, על פי התפיסה שרק לאלים ישנה הזכות למגורי אבן. בשל כך, השרידים הנמצאים כיום באתר הם שרידים דתיים בלבד, ועל פיהם ניתן לשרטט את היסטוריית הדתות באנגקור‏‏. בצד ההיסטוריה המדינית-פוליטית שתוארה לעיל, ניתן לתאר את תולדותיה של אנגקור על פי הזרמים דתיים שתרמו להתפתחותה של אנגקור:
התקופה שלפני אנגקור.
היישויות הפוליטיות שהתקיימו באזור לפני אנגקור נודעו בסין כפונאן (מן המאה הראשונה לספירה עד שנת 550 בערך) וצ'נלה (משנת 550 עד שנת 800 בערך). הדתות בממלכות אלה כללו אלמנטים ל הינדואיזם, בודהיזם, ופולחני אבות מקומיים‏‏.
במקדשים מתקופות אלו נמצאו כתובות הקדשה חקוקות באבן, בסנסקריט ובקמרית, המזכירות אלים מקומיים והינדיים, שבראשם עומד שיווה. זרם האריהארה הוא הבולט בין הכתות המיוצגות, ולעומתו הבודהיזם כמעט ואינו מופיע, משום שכנראה נרדף ונכחד מן האזור, בוזמת אחד השליטים (כך נראה על פי דיווחיהם של נוסעים סיניים)‏‏ אחד המאפיינים של דת זו הוא פולחן הלינגאם, שסיפק הגנה והבטיח פוריות לקהילתו‏‏.
פולחן שיווה ולינגאם.
כאמור, תחילתה של תקופת אנגקור הייתה בסביבות שנת 800, כאשר עלה המלך ג'איאווארמן השני לשלטון וייסד את בירתו בהאריהאראליה (Hariharalaya), הידועה כיום כרולואוס (Roluos), בקצה הצפוני של האגם הגדול, טונלה סאפ. האריהארה הוא שמה של אלוהות המשלבת את המהות של וישנו (הארי) עם זו של שיווה (הארא). שילוב זה היה המועדף על מלכי הקמר‏‏. תוספת הכינוי "דֶוָארָאגָ'ה" (מלך אל) ציינה את הקשר המיוחד של המלך עם שיווה‏‏.
תחילתה של תקופת אנגקור התאפיינה גם בשינויים באדריכלות הפולחנית. במהלך שלטונו של ג'איאווארמן השני השתנו מבני הדת האופייניים לתקופת הצ'נלה, שהיו בעלי חדר אחד; במקומם החלו להיבנות מקדשים שנבנו כפירמידות מדורגות, ועליהן כמה מגדלים‏‏. בנייה זו נועדה לסמל את ההר המיתי, בר מרו; תעלות המגן שנבנו סביב הפירמידות נועדו לסמל את האוקיינוסים המקיפים אותו‏‏.
הצלם הפולחני המרכזי בתקופת אנגקור היה, בדרך כלל, לינגאם. המקדש, בדמות ההר, היה מרכזה של העיר, והלינגאם, באמצעו של המתחם הקדוש, היה נקודת המוקד של המקדש‏‏. הלינגאם המרכזי נקרא במשו של המלך עצמו, עם הסופית "אֶסְוָארָה"' המציינת את שיווה‏‏שם, עמ' 612. פולחן שיווה זיהה את המלך עם שיווה, ודת המדינה הייתה שייויזם (Shaivism), הכת ההינדית הסוגדת לשיווה כישות העליונה‏‏. כך, בכתובת המתוארכת לשנת 881, נאמר שהמלך אינדראוארמאן הראשון בנה לינגאם שנקרא "אינדרֶסווארה" (Indresvara)‏‏. כתובת אחרת מציינת שאינדראוארמאן הקים שמונה לינגאם בחצרותיו, והם נקראו על שם "שמונת האלמנטים של שיווה"‏‏. בדומה, המלך ראגֶ'נדראוארמאן (Rajendravarman), שעלה לשלטון בשנת 944, הקים את מקדש פרה רופ (Pre Rup). המגדל המרכזי במקדש זה הכיל את הלינגאם המלכותי שנקרא "ראגֶ'נדראבהאדרֶסווארה" (Rajendrabhadresvara)‏‏.
פולחן וישנו.
בתחילת ימיה של אנגקור, היה פולחן וישנו משני לפולחן שיווה. נראה ששינוי החל להתרחש בתחילת המאה ה-12, עם בניית אנגקור ואט על ידי המלך סוּרָאוָאיָרָאמָאן (Suryavarman) השני, שבנה אותה כמאוזוליאום שלו. הדמות העיקרית באנגקור ואט היא דימוי של וישנו, וכתובת שנמצאה במקום מציינת את סוּרָאוָאיָרָאמָאן כ"פאראמאוישנולוקה" (Paramavishnuloka), "הוא אשר נכנס לעולם השמימי של וישנו"‏‏.
למרות השינוי, נותר באנגקור אקלים של סינקרטיזם דתי. פולחן שיווה הרשמי לא בוטל על ידי סוּרָאוָאיָרָאמָאן, וייתכן שבמקדש עמד גם לינגאם מלכותי. יתר על כך, הנהגתו של פולחן וישנה לא ביטלה את פולחן המלך האל, שסגדה למלך כמזוהה עם האלוהות. Coedès טען, ש"אנגקור ואט היא מקדש של וישנו, אך וישנו שאותו העריצו במקדש זה לא היה האלוהות ההינדית הקדומה, וגם לא אחת מהתגלמויותיו המסורתיות; המלך סוּרָאוָאיָרָאמָאן השני זוהה, לאחר מותו, כהתגלמות של וישנו"‏‏. סוּרָאוָאיָרָאמָאן הכריז על זהותו כווישנו, כשם שקודמיו הכריזו על זהותם עם שיווה.
מהאיאנה.
ברבע האחרון של המאה ה-12, נטש המלך גָ'איָאוָרָאמָאן השביעי בחדות את מסורת קודמיו, ואימץ את הזרם הבודהיסטי מהאיאנה כדתו. גָ'איָאוָרָאמָאן קבע את הבודהיזם כדת הרשמית, כאשר בנה את מקדש באיון בלב עירו החדשה, אנגקור ת'ום. במגדלים של באיון מצויות דמויות אבן רבות, שם מייצג עצמו המלך כבּוֹדהִיסַטוָוה (במהאיאנה, בודהיסטווה הוא אדם שזכה לרמה גבוהה של הארה, ונטל על עצמו לסייע לאנשים אחרים להגיע לחירות) אָוָאלוֹקִיטשְוָארָה (אחד מהבּוֹדהִיסַטוָוה הנערצים במהאיאנה, הכולל את האהבה והחמלה של כל הבודהות, אותם שזכו להארה), המתרגש מהחמלה על נתיניו‏‏. בדרך זו יכול היה גָ'איָאוָרָאמָאן להנציח את פולחן האישיות המלכותית של אנגקור, תוך כדי זיהוי המרכיב האלוהי של הפולחן עם ה בּוֹדהִיסַטוָוה במקום עם שיווה.
חזרה לפולחן ההינדו.
חזרת פולחן ההינדו החלה בסביבות שנת 1243, לאחר מותו של המלך גָ'איָאוָרָאמָאן השביעי. גָ'איָאוָרָאמָאן השמיני חזר לפולחן שיווה והיה, כאמור, איקונוקלסט. הוא הרס צלמים בודהיסטיים וייסד מחדש את המקדשים ההינדיים שהוסבו בידי קודמו לבודהיזם. במהלך הרסטורציה הפך באיון למקדש לשיווה, ודמות הבודהה שהייתה בו הושלכה לתחתית באר. בכל המקומות הוחלפו צלמים של בודהה בלינגאם.
פלורליזם דתי.
הנוסע הסיני ג'וֹאוּ דאגוואן ביקר באנגקור בשנת 1296. הוא מצא באנגקור מה שנראה כשלוש קבוצות דתיות שונות: הדת השלטת הייתה זרם הטהרוואדה הבודהיסטי; ז'ו מתאר נזירים בעלי ראש מגולח ולובשי גלימות צהובות. המקדשים הבודהיסטיים הרשימו את ז'ו בפשטותם, והוא מציין שפסלי בודהה היו עשויים מגבס מוזהב‏‏. שתי הקבוצות האחרות שאותן ראה ז'ו היו עובדי שיווה (שסגדו ללינגאם) וברהמינים, שהיו, על פי תיאורו של ז'ו, הפקידים הבכירים‏‏.
טהרוואדה.
במהלך המאה ה-13 הופיע הבודהיזם הטהרוואדי באנגקור. זרם זה של הבודהיזם הגיע מתאילנד, ובהדרגה הפך לדת השלטת בקמבודיה, כשהוא מחליף את הבודהיזם המהאיאני ואת פולחן שיווה. דת זו שלטת באנגקור עד היום.
שימור ושחזור.
העיר והמקדשים כוסו במשך השנים על ידי היערות במקום. הקמבודים לא שכחו את המקום, אך השמועות עליו במערב היו מועטות. בשנת 1863 הפכה קמבודיה למעשה לארץ חסות של צרפת. בסוף המאה ה-19 החלה משלחת ארכאולוגית צרפתית, בפיקוח "בית הספר הצרפתי למזרח הרחוק" (École française d'Extrême-Orient, נוסד ב-1898) בתהליך ארוך של חשיפה ושימור, על ידי בירוא היער, שיפוץ היסודות, ובניית מערכת ניקוז למניעת נזקי הצפה. בנוסף, עסקו מלומדים צרפתיים בתוכנית של מחקר היסטורי שהיא חיונית להבנת התרבות של אנגקור.