独乐寺历史悠久，寺史渺不可考。大约始建于隋代。辽统和二年，相当于北宋雍熙元年（984）重建，距今已有1034年历史。独乐寺观音阁和山门是我国现存为数不多千年以上的木结构建筑。清朱彝尊《日下旧闻》记载：独乐寺不知创自何代，至辽时重修，有翰林院学士承旨刘成碑，统和四年孟夏立石。其文略云“故尚父秦王请谈真大师入独乐寺，修观音阁，以统和二年冬，上下两级，东西五间，南北八架，大阁一所，重塑十一面观世音菩萨像。”，这里的秦王即指辽代的韩匡嗣，他曾历任南京(今北京)留守、留守摄枢密使等要职，晚年倡修“甲于幽蓟”的独乐寺，寺尚未竣工，韩匡嗣便离世。由其子韩德让继续修建完成。
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近年来有专家对独乐寺的建筑材料进行了鉴定，大量辽代重建时利用的梁、檩等构件应是唐或唐代以前的文物。这更证明了独乐寺悠久的历史。
关于独乐寺的名字来历，历来也众说纷纭。有说是安禄山起兵反唐时思独乐而不与民同乐，故名；也有说是观音菩萨独以普度众生为乐，故名。第一种说法应为后人附会而成，本为贬意。故此我认为第二种说法最为靠谱。
独乐寺历来有三绝与九最之美誉，其中独乐寺山门是我国现存最早最尊贵的庑殿顶山门。观音阁是我国仅存的最古老的木结构高层楼阁。观音阁内的十一观音菩萨像是我国仅存的最大的古代泥塑之一。独乐寺山门上的鸱尾是我国现存古建筑中年代最早的鸱尾实物。
观音阁前的唐柏，在90年代修缮观音阁时由于搭建施工棚，致使柏树长时间见不到阳光而枯死。
独乐寺的观音阁，是整个寺院的主体建筑。外观分为上下两层，中间夹一暗层。大阁飞檐翘角，似展翅翱翔的大鸟。具有非常浓郁的唐代建筑风格。值得一提的是垂脊脊端上的甲胄武士，称为嫔伽，不同于后世的骑凤仙人，具有一定的佛教特色。阁上的“观音之阁”四个大字，为唐代大诗人李白亲题。为李白北游蓟州来到独乐寺时所写。字体苍劲浑厚，是存世不多的李白真迹之一。
观音之阁高23米，是国内现存最早的木结构楼阁。观音阁的斗拱结构极为复杂，有24种之多。纷繁变化的斗拱形式体现了中国古建筑深厚的技术内涵。观音阁历经28次大地震而巍然屹立于幽蓟大地，不得不说是中国建筑史上的一个奇迹。
在殿外只能看到观音像的膝以下部位。
进入大殿，古朴肃穆的气氛扑面而来。阁内中央矗立着一尊高达16.08米的十一面观音造像，十分伟岸。是我国最高的彩色泥塑造像之一。观音像向前倾斜6度，使人们能够瞻仰到观音正脸。观音面容丰润，体态安详，千年来静静注视着蓟州城。千百年来，有多少善男信女在这尊大菩萨像前默默祈祷。
十一面观音，是密宗佛教的传承。故而独乐寺在一定意义上属于密宗道场。十一面观音分五层排列。一面，化恶有情；二面慈面，化善有情；三面寂静面，化导出世净业。这三面教化三界便有九面。第十面为暴笑面，表示教化事业需要有极大威严和极大意志。最上一面为佛地，为功德圆满。
过去独乐寺可以登楼从高处瞻望观音头部，近年由于保护文物将楼梯封闭禁止登楼。故而游人也就无法欣赏到观音造像头部的细节了。
十一面观音像两侧分别塑有肋侍菩萨，造型婀娜，体态轻盈。
观音像倒坐为一组明代观音悬塑。
大殿四周墙壁上绘制有元代绘制，明代重描的佛教壁画。以十六罗汉和两明王题材为主。是不可多得的传世之作。
观音阁正后侧是明代建的韦陀亭，里面原有一尊明代铜铸韦陀，日军战争时被毁坏，现有的塑像为1985年新造的。
报恩院在韦陀亭后，建于清乾隆年间。前殿中间供奉大肚弥勒，两侧为寒山、普化、风波和济公，后殿大雄宝殿，供奉三世佛，皆为后世新塑。