觀音堂位于大同城西7.5公里的一座小山崗上。建于遼代。曾毀于兵火。公元1122年，金兵攻陷大同，觀音堂再次毀于兵火。現存的建筑系順治8年（公元1651年），在舊址重建，屢加修蕞至今。1996年1月，被公布為省級文物保護單位。該寺布局緊湊。戲臺、觀音堂、三真殿、臺殿樓閣沿中軸線由前至后排列，迭層至高。山門結構為磚卷門洞，門額上書“觀音堂”三字。一座戲臺，坐南向北，建造于離地8米高的洞口，洞下是古代車馬人行之道。戲臺與正殿（觀音殿）之間的腰墻相隔，進入腰門，左右兩側各有鐘鼓樓臺和碑廊。正間面闊三間，進深兩間，殿頂為懸山式，覆以琉璃瓦。殿內增置抱廈以擴大佛事活動場地。殿內正中有一尊6米高的石雕觀音立像，頭飾花冠直達屋頂。觀音兩側有2米高的石雕脅侍立像兩尊。這些雕像均為金色粉裝，系遼代所作。殿內東西兩側佇立著十大明王。壁上還繪有二十四幅畫，講述觀音菩薩救難的故事。寺前有三龍琉璃照壁，是大同市唯一的一座雙面照壁，為明代遺物。寺西摩崖上鐫有三米見方的雙鉤“佛”字，據考證為遼代遺跡。