645年，唐太宗李世民率军亲征高丽，将幽州作为兵马粮草的集结地。这年冬天，唐太宗自高丽战场返回幽州后，有感于随军战士为国效力，于是下令在幽州城内为阵亡将士修造一座寺庙，命名为悯忠寺。
675年，唐高宗再次下诏建寺。武则天登基后第三次下诏建寺，至696年佛寺建成。建成后的悯忠寺，就是法源寺前身。悯忠寺一度成为幽州地面上唯一的佛寺。
在寺庙下的廊道墙壁上有几块板子，其中一块上面有一首唐代德诚禅师的诗：
千尺丝纶直下垂，一波才动万波随。
夜静水寒鱼不食，满船空载月明归。
悯忠寺自唐代建寺以来，由于其特殊的政治地位和宏大的建筑规模，与历代王朝结下了不解之缘。
唐末景福年间，幽州卢龙军节度使李匡威重修悯忠寺，并增建了一座面阔7间，上下3层的悯忠阁，成了幽州城里的标志性建筑。并留下了“悯忠高阁，去天一握”的谚语。可见这座阁楼的雄伟壮观。后世法源寺中的悯忠台，就有当年悯忠阁的风范。
辽代时，幽州升为南京，又称燕京，悯忠寺成为南京城内最重要的寺院，备受皇家重视。辽代皇帝多次在悯忠寺内斋僧建道场，北宋使者到南京，也往往住在悯忠寺，这里已成为皇家重要的行馆。这样一来，悯忠寺地位也随之提升，规模更为宏大。
1057年，幽州发生了一次大地震，悯忠寺被毁，辽朝皇帝在1070年奉诏修复，历时14年完工，形成了后世的规模和格局。
金代时，悯忠寺为燕京名刹，曾是女真人进士的考场。后在元末明初时寺院不幸毁于战火。
到了明代，悯忠寺经历4次修缮。明正统间年，寺僧相王容法师募资进行了修葺，这一次奠定了后世法源寺的基础。修复后，明英宗改额，敕赐“崇福禅寺”。
在民间，明代法源寺流传最广的是“刘伯温法源寺画竹”的传说：
在当时，崇福禅寺的方丈了空和尚很有才气，他的诗书画，当时被誉为“三绝”，了空因此也号称“三绝和尚。”了空和尚名气很大，也就有点才高气傲，他尤其喜欢捉弄那些有钱有势，道貌岸然的达官显贵。
这一年，刘伯温奉旨来京，负责修建北京城。这件事人人皆知。了空早就听说刘伯温是皇上身边数得着的文人，素有“江南才子”的美称，于是他想亲自试试刘伯温的才学。要是刘伯温确有真才实学，那他们就交个朋友；不然，就当面羞辱他一番，给他点颜色看看。
正当春末夏初，了空看着寺院里那片翠竹，忽然心生一计，立刻写了一纸便笺，差一个小和尚送到刘伯温的府上，请他来寺中饮酒赏竹。
刘伯温来到北京以后虽然很忙碌，但还是挺注意了解北京的风土人情，对了空和尚的才学和为人也早就有所耳闻。他看了便笺，很愿意会会这位恃才傲物的“三绝和尚”，于是就坐上轿子直奔禅寺而来。
了空和尚听说刘伯温到了，立即带领寺内众僧出来迎接。但是了空和尚那身儿打扮，实在出乎刘伯温的预料：堂堂大寺的方丈，却穿了一件已经分不清颜色的破僧衣，上边补了许多补丁；脚上趿拉着一双只剩下半拉帮子的破麻鞋，天气并不热，他手里却呼嗒着把破芭蕉扇。刘伯温心里说：这位真像个活济公！
了空和尚把刘伯温让进一座小亭子里坐下。这亭子面朝碧绿的竹园，背靠荷叶茂盛的小塘，地方不大，却也非常清静幽雅。小和尚很快摆上了一壶素酒、几盘素菜。
了空和尚双手合十说：“贫僧早闻刘大人为官清正，才学过人，特备薄酒，请大人光临敝寺叙谈叙谈。贫僧若亲聆教诲，实乃三生有幸，望大人不吝赐教。”
刘伯温听罢，忙拱手说：“伯温本是个平庸之辈，禅师过奖了。”
酒过三巡，了空说：“刘大人，如今正是春夏之交，篁竹茂盛，莲荷亭亭，你我何不趁着酒兴各画一幅竹莲图，以志此次幸会？”
刘伯温明白，了空定是要试试自己的才学。他早就听人说过，画竹是了空的拿手戏，很想一睹为快，就说：“禅师所言极是，那就请先命笔吧！”
小和尚早已把笔墨纸砚准备停当。了空和尚也不推辞。但见他展纸挥毫，龙飞凤舞，一气呵成一幅《雨打竹荷图》。
刘伯温一看，画得确实非同一般：画上虽没有直接画风，但看那竹子和荷叶的俯仰摇动，就像看到了一场滂沱大雨之后，又有一阵细雨微风。刘伯温不禁赞叹：“禅师神笔，名不虚传。”
了空哈哈一笑，“雕虫小技，不值一谈。还是看大人的吧！”
刘伯温淡淡一笑，提笔就在纸上涂抹起来。一会儿工夫，一幅《风吹竹荷图》就画完了。仔细看来，翠竹随风摇动，荷叶翻卷，还有吹动竹叶的风声。
了空和尚心中暗暗叫好，但嘴上却不肯说。心想：这幅画好是好，但也只能和自己画的那幅打个平手，并不见得比我高哪。我要是一叫好，岂不就抬高了这位朝廷命官的身价？
不过，了空和尚又总觉得刘伯温的这幅画在运笔和构图上跟一般人不一样，仔细品味了一会儿，他终于看出了门道：原来那互相交错的竹叶，竟是一个个苍劲古朴的字，把字连起来一读，竟是两句唐人的诗句：“竹喧归浣女，莲动下渔舟。”诗情画意，珠联璧合，真是千古难寻的佳作珍品。
了空和尚不禁高声叫起绝来，连声说，“刘大人诗书画精妙绝伦，真是奇才！贫僧自愧弗如。”
刘伯温见状谦恭地说：“禅师过奖了。禅师诗书绘画独步京师，名闻遐迩，日后还请多多指教。”
从此以后，两人经常在一起切磋诗文书画，成了好朋友。当时刘伯温官拜御史中丞，因为他的诗、书、画誉满京城，有“三绝刘御史”之称。
1734年，崇福禅寺进行大修，并钦定为专司戒事的皇家律宗寺院，正式改崇福禅寺为“法源寺”。还请来江南宝华山永海福聚律师住持法源寺，从此法源寺成为北方佛教律宗传播的中心，长盛不衰。
1778年，法源寺奉乾隆皇帝下诏再次整修，竣工后乾隆皇帝亲自来到法源寺，御书“法海真源”匾额赐寺，悬挂在大雄宝殿之上。据说乾隆皇帝亲自到此进香，他有感于法源寺悠久的历史，在寺内写下了“最古燕京寺，由来称悯忠”的诗句。
历经千年的法源寺，不仅保留了明清时期的古老建筑，还为世人留下了许多珍贵的文物和传奇故事。比如毗卢殿的大玉海和底座就很传奇。
有一年，大玉海和底座流落到西华门外真武庙，后成了道士的腌菜缸。清乾隆帝发现后，以千金易之，放在北海团城，并配一个底座，而原来的底座却仍在真武庙，乾隆发现后又命人给底座配了个玉海。
法源寺占地面积6700平方米，主要建筑有山门、天王殿、大雄宝殿、悯忠台、无量殿、大悲坛、藏经阁、大遍觉堂、钟鼓楼和东西廊庑等，共七进六院，布局严谨，宽阔广大，是北京城内保存下来历史最为悠久的古寺庙建筑群。
走进山门，左右两侧分别耸立着钟楼和鼓楼。前边是雄伟的天王殿，殿内正中供奉着明代制作的弥勒菩萨的化身布袋和尚铜像，高1.12米，袒胸露怀，欢天喜地的样子。
弥勒佛的背后，是勇猛威严的护法神韦驮坐像，明代铜铸，高1.7米。两侧是明代铜铸的四大天王像，十分珍贵，皆高1.2米。
大雄宝殿为1778年重修，雄伟庄严，气势非凡。面阔5间，前出抱厦3间，是寺内最主要的建筑，檐下绘制了金龙和玺彩画，抱厦梁架上悬挂着乾隆帝御书的“法海真源”匾额。殿前有明清石碑6通，其中1734年刻的《法源寺碑》是法源寺的一篇庙史，记述了修寺的历史经过。
大雄宝殿正中供奉着“华严三圣”，即毗卢遮那佛、文殊和普贤菩萨像。为明代制作，木胎贴金罩漆。正中的毗卢遮那佛端坐在须弥座上，像高2米。加上背光，通高3.97米。文殊、普贤分立毗卢遮那佛两旁，像高2.14米。这3尊塑像，妙相庄严，雕制精美，在明代塑像中可推上乘，木质佛像保存如此完好的，在北京古寺中可谓凤毛麟角了。
与“华严三圣”平行的，左侧供药上菩萨、无尽意菩萨、药王菩萨像，右侧供观世音菩萨、大势至菩萨、弥勒菩萨像。它们与文殊、普贤一起，又合称为“八大菩萨”，但与常规不同的是这六尊菩萨手印各异，而且都端坐在麒麟或大象驮着的莲花宝座之上。
大殿两侧为十八罗汉坐像，像高约1.35米，木胎贴金，为清朝制品。
大殿中迤丽两表石柱础，作卷叶莲瓣，也许就是唐初建寺时原物，其石质也不是一般北京附近所产的白石。
法源寺中最为珍贵的宝贝，当属大雄宝殿之后的悯忠台。悯忠台一名念佛台，又称观音殿。悯忠台周围护以砖栏，殿堂建于台上，台基高1米多，殿堂的外墙以12柱为架，室内再以12柱支撑，构造独特，别致美观。而样式则与故宫御花园中的万春亭相同，后者正是仿照悯忠台而建。
这里保存着法源寺的历代石刻、经幢等，以唐《无垢净光宝塔颂》、《悯忠寺藏舍利记》、《承进为荐福禅师造陀罗尼经幢》，辽代的《燕京大悯忠寺菩萨地宫舍利函记》最为珍贵。
其中《悯忠寺重修舍利记》中有“大燕城内，地东南隅，有悯忠寺”一句，后世正是据此才推断出当年幽州城的规模和大致的格局。
殿外山墙，还嵌有清代著名书法家翁方钢复制的唐“云麾将军碑”残柱基，另有清乾隆皇帝抄写的《心经》、1806年诗人余集等人分别题写的《法源八咏》等碑刻，是研究佛学和法源寺历史的重要资料。
悯忠台院中还有一具石雕香炉，雕镂精致，刀法细腻，是不可多得的艺术珍品。
悯忠台后面的殿堂叫净业堂。堂前有一巨大石钵，双层石座，周围雕着海水花纹和山龙、海马及八宝等形象，雕刻极为精美，可与元代的“渎山大玉海”媲美。
净业堂内供奉着总高5.65米的明代铜质五方佛像，极为罕见。造像实高4.58米，其上层为安坐在须弥座上的毗卢佛；中层为东西南北四方佛；下层为千瓣莲花宝座，每瓣上雕一小佛，形成“千佛绕毗卢”的景象，表示佛之诸多化身都围绕依附佛的法身。
铜像安置在高1.1米的石质须弥座上，座的四周镂刻着力士以及升龙浮云，自然古朴。这组佛像原在西四报子胡同的隆长寺内供奉，寺毁后被移至此。
该殿原本还珍藏了唐玄奘法师的顶骨舍利，玄奘法师的头骨舍利是988年由金陵长干大师于终南山的紫阁寺内发现的，一起收藏于长干寺。清咸丰年间寺及舍利塔皆毁，后因建筑施工而发现了石函，移置于法源寺供奉，但可惜不久后即被盗，此后舍利杳无音讯。
第五进院落大悲坛又称观音殿，面阔5间，殿后接抱厦1间。殿前对联为乾隆皇帝撰文手书，题为“华雨静飘空色外，心珠常印摩尼中”。
该殿供奉的都是观音像，形态各异，共有7尊。殿正中是3尊明代的木胎干漆制的大士像，中间为圣观音，左为十八臂的准提观音，右为自在观音。在殿的左右两侧还各有两尊，左侧是送子观音与众宝观音，右侧是绿度母与千手千眼观音。
就陈设观音的数量上看，与常说的七观音相吻合，但无论是密宗六观音，还是天台宗的六观音，均与之不符，可见这些塑像可能并非一组，而是后世组合在一起的，既有六观音中形象，又有三十三观音中的形象，还有藏传佛教的绿度母形象，构成复杂。
殿内陈列着唐代至清代的各种佛经善本，并有西夏文、回鹘文、蒙古文、藏文和傣文的佛经。在大悲坛内还陈列着清乾隆年间制作的3座珐琅塔，高2.4米，精美细致。
这里陈列着历代佛像、石刻及艺术珍品，有我国最早的东汉时代的陶佛座像，有东吴时代的陶魂瓶，有北齐石造像、唐石佛像、五代铁铸佛像、宋木雕罗汉、元钢铸观音、明木雕伏虎罗汉等，都是珍贵文物。另外还有不少各国赠送的经像文物。
最后的殿堂是藏经阁，大殿全部用青砖铺地，阁上供奉着大士像，为木胎干漆所制，是明代造像艺术精品。阁内珍藏着是、清时期所刻藏经。日本国宝“鉴真大师像”到我国巡展时，曾在这里供奉了7天，有16万信徒和群众前来瞻仰、观看。
藏经阁内藏有一尊北京内城最大的卧佛像，长7.4米，是原先卧佛寺中供奉的佛像，后辗转到此。
在法源寺内，除了建筑，就是郁郁葱葱的树木。清代的法源寺就以其花木见胜，誉满京都。寺内种植的牡丹达百余种，每当花开时，万紫千红，十分艳丽。
丁香在佛教中有着特殊的意义，暴马丁香是我国西部的佛教圣树，被称为“西海菩提树”。相传释迦牟尼在菩提树下成佛，但我国西部的气候不适于菩提树生长，因此，西部的佛教信徒就把形似菩提的暴马丁香作为菩提树。
法源寺内的前庭后院都种植了丁香，这里的丁香号称“香雪海”。每到春末夏初，丁香盛开，芬芳浓郁，极负盛名。曾与崇效寺牡丹、恭王府海棠一起并称京畿三大花事。
另据记载，位于藏经楼前的两株西府海棠为乾隆皇帝亲手所植。韦驮殿边的那株粗大的白皮松据说为唐代种植，又称“唐松”，其后虽有枯萎，至宋代又发新枝，一直守卫着古刹，见证着世事的无常，佛法的兴衰。
每岁春季花开，寺僧必备素斋，邀集文人名士赏花，渐渐形成了“丁香诗会”。诗会始于明代，至清代极盛，清代大儒纪晓岚、洪亮吉、龚自珍、林则徐和名噪一时的“宣南诗社”，都在法源寺留下过诗句。
法源寺历经千年，一直香火鼎盛，每逢佛教节日和初一、十五都会举行佛事活动，或应施主要求举办放生法会等，法会均在大雄宝殿前的广场进行，多为放生鸟雀和鱼龟，并有功德刊印的佛教书籍免费奉赠结缘之人，法源寺确确实实堪为崇佛之人所敬仰之地、法海之源。
