据《光绪·余姚县志·典祀》记载，龙泉寺，东晋咸康二年(336)建，唐会昌二年(842)废，大中五年(851)重建，南宋建炎年间被毁。宋高宗因躲避金兵追踪，途经余姚，登龙泉山，赐金重建龙泉寺。元至元十三年(1276)又毁，元贞元年(1295)重建。当时的龙泉寺规模较大，有弥陀阁、千佛阁、蟠龙阁、罗汉院、上方寺、中天院、东禅院、镇国院、唤仙亭、更好亭、龙泉亭等。自山麓至绝顶殿阁俨然，背山面水，为一邑佳处。后因寺僧有不规行为，寺被百姓焚毁，至光绪间由尼姑募资重建。山门寺额“龙泉寺”三字为余姚书家杨积芳所书，字作欧阳询体，笔力挺秀险劲。
龙泉寺坐北朝南，背靠龙泉山，面临姚江，自南至北沿中轴线依次为山门、前殿、垂花门、正殿(大雄宝殿)、观音阁。正殿东西两侧各有配殿，整组建筑自龙泉山脚顺山坡逐渐升高。现仅存正殿，东侧配殿和观音阁。
正殿为主体建筑，歇山单檐屋顶，通面阔14.60米，分五间，通进深19.40米。明间梁架为抬梁式，次间、稍间梁架采用抬梁和穿斗相结合的形式。梁架上的瓜柱，做成柁橔及坐斗的形式，上面搁置十字栱，支托各檩梁。明间进深第二、三间平身科用斗棋四攒，一斗三升重栱支承五架梁。前出檐用撑拱及挑尖梁头支撑的撩檐檩，承托檐椽及飞檐。明间脊檩枋下题有“大清光绪元年岁在旃蒙大渊献黄钟月比丘尼功顺募化重建”等字，光绪元年为公元1875年。
东侧配殿通面阔22.70米，分六间，通进深6.54米，硬山屋顶。由于依山势而建，南三间低于北三间，造成了里高外低的两庭院。
正殿后的观音阁，硬山屋顶，面阔14.60米，进深7.38米。楼房用材粗壮，梁、穿插枋做成阴刻月梁状，断而瘦高，柱与檩、柱与梁枋的节点用拱或长替木过收，现改装较多。
龙泉寺是余姚最著名的一处佛教胜地。1997年3月19日，该寺由余姚市人民政府公布为市级文保单位。