大悲禅院始建年代在天津地方志书未见记载，只有《天津县志》上简单地说：“大悲禅院在北门外，河北西窑洼，康熙八年重建。”
现在对外开放的本寺中轴线建筑是近代天津籍高僧棪虚大师在1940年受天津佛教界之请来津重建的，所以只有六十余年的历史。篆书寺额“古刹大悲禅院”六字为天津解放后第一任文史馆馆长，著名甲骨文研究专家王襄先生所书。天王殿门券为砖雕“九狮雲珠”图案，砖雕花窗为“八蝠捧寿”图样，此皆为清未民初天津地方民俗特色的吉祥图案。
天王殿内正中供奉笑面大肚弥勒菩萨像，民间多称为“笑佛”，此像寓意“菩萨笑迎十方来客”。更有一联可使人回味——“笑口常开，笑天下可笑之人；大肚能容，容天下难容之事”，教诫世人当放大肚量容纳一切。东西两侧供奉彩四大天王圣像，依“风调雨顺”吉祥寓意排列；青脸南方增长天王，手持宝剑，锋芒闪烁，“锋”字谐音应了一个“风”了；白脸东方持国天王，左手握持琵琶，右手拢弦调音，其谐音就了一个“调”字；绿脸北方多闻天王，手握幡伞，其寓意为一个“雨”字；红脸西方广目天王手握蛇，左手高擎灵珠，表示顺服灵蛇之意，其寓意为一个“顺”字。
弥勒菩萨像后供奉是护法韦驮尊天菩萨圣像，为穿盔甲年轻武将形象，面对寺内，是护持寺院及僧人安身办道为职责的护法神。此像形态有别，可以看出寺院性质，传统寺院有子孙及十方之别，倘有外来僧众入寺见像如同本寺像之模样，一手当胸，一手托宝杵，或是双手合掌在前，宝杵横放胸前，即表明此寺是“十方寺院”，可对去游僧提供食宿，就是可以“挂单”；若是菩萨像一手叉腰，一手按杵拄地或双手按杵拄地，即表此寺为“子孙庙”，不对外来僧人提供食宿，即“不可以挂单”。但上述说法，已为历史，现无分别。
大雄宝殿为一寺之主殿，又称正殿，是出家僧从每日早晚课诵及举行重大佛事之殿堂。凡称大雄宝殿，殿中皆供奉教主释迦牟尼佛圣像。因为佛不仅对众生大慈大悲更对妖魔显现大雄大力，降服邪恶，故称“大雄”。“大雄宝殿”匾额四字乃1974年大殿落成暨开光时由宋润生居士所集华世奎先生之字雕刻而成。（华老乃著名书法大家，曾任清廷内阁大臣。末代皇帝宣统退位诏书即由华世奎书写，现“天津劝业场”五字匾额妈华老所书）。
大殿内释迦佛铜像系明代铸造，法相庄严，被列为国家二级文物。1979年由静海县移来，通高五米，连同底座重约六吨，莲花座上雕饰小佛像千尊，佛门称此种造像为“千佛绕释迦”(八十年代初重新贴金就用了八两纯金)。玉佛像高1.6米，重888公斤，是新加坡信徒在1993年由缅甸请来供奉本寺。大殿东西两侧为十八罗汉像，是借鉴了江苏紫金庵，山东灵岩寺等著名寺院塑造罗汉经验而完成。文殊、普贤二大菩萨系佛之上首弟子，分别表“大智、大行”，此二尊像足浙江木雕而成。通常释迦像背后供奉观世音菩萨圣像，造像各异，本寺此像称“海岛观音”，观音站立于鳌鱼之上漂洋过海，背后景象即普陀山岛屿分布情况，两侧为善财、龙女二侍者。多有人问“为何倒座”有—联可表：“问观音为何倒座，恨众生不肯回头!”
殿门匾额“放大光明”四字系著名书法家吴玉如先生(号迂叟)所书。清同治末年，李鸿章带领淮军驻扎寺内．并在寺东建五层镇海楼，用作军事了望之用。光绪年间，被消防队用作消防嘹望台，后被毁，仅余塔顶(现放置大殿与大悲殿中央)，塔顶尚存子弹孔及破裂痕迹，塔顶之大可见原楼之高大。
因本寺开山祖师世高和尚“结茅”而住，供奉观世音菩萨，“夏以水，冬以茗果，施往来之人”，故感天津卫守备曹斌捐资“筑室三楹”，使之初具规模，称为“大悲禅院”(观世音菩萨号大悲菩萨，想必也是因此而得寺名吧!)。因本寺足观世音菩萨道场，故而于正殿后建大悲殿，内中供奉泥塑贴金二十四臂观世音菩萨坐像，双日塑成可流转的“慧眼”，能随着参拜者所在方位移动而转动，从而显示出菩萨慈眼观察世间一切，显现大慈大悲，救渡苦难众生之广大神通法力。
殿内三面墙壁绘制的壁画共275平方米，足由天津美院专家分工绘制。内容描述佛祖释迦牟尼佛从降生人间直到入涅粲一生重要活动。依“佛八相成道图”而绘成，可以划分为“诞生”、“出家”、“降魔”、“成道”、“说法”、“极乐”、“普渡”、“涅槃”八个方面内容，也可说是佛的一生简介吧!
另有东侧供奉木雕千手千眼观世音菩萨贴金站像，足本寺虔诚信徒于1997年供养给本寺的。西侧供奉口吐火焰现鬼王像的称作“面然大士”，也是观世音菩萨的化身，足设放瑜伽焰口佛事时所需供养的本尊。
看一座寺院是否丛林(大寺院)，就要看其建筑规模了，是否建有山门、天王殿、大雄宝殿、后殿、东西配殿。本寺之配殿为“东观音、西地藏”。东侧讲经堂正中供奉骑狲观世音菩萨铜像，也系明代铸造，(原属佛教居士林供奉，文革后请入本寺的)。现上首供奉东方三圣像，下首供奉密宗黄财神。因棪虚大师在建寺期间，时常在此殿中讲经说法，故而匾额名为“讲经堂”。地藏殿内正中供奉泥塑贴金地藏王菩萨坐像，上首供奉本寺历代诸祖老和尚名讳之祖牌，下首为信徒供奉各氏门中之祖先牌位，此殿也可称作“功德堂”。
又因本寺曾在1945年至1956年间供奉过唐三藏玄奘法师之顶骨(即头骨)，故而现仍保留纪念堂，内中有当年供奉舍利塔复制模型，并有大师译经部分著作及西行求法路线等史料。
又因天津足律祖弘一大师(李叔同)的故乡，天津信徒引以为荣，更为缅怀先贤，故在1956午时本寺专设了大师纪念堂，以供信众瞻礼朝拜，原藏有大师遗作、遗物之珍品，可惜皆在“文革”期间遭劫，尽数丢失，现展示之品皆影印件。内中供奉大师端坐铜像，是大师弟子，原新加坡佛教总会主席广洽大师出资铸造的。
进入西跨院，此院系大悲院之旧址，即棪虚大师在1940年受请扩建之前的本寺规模。现厕所之建筑就是最早的本寺山门，嵌有二龙戏珠图案门券的殿堂原系天王殿，梁上依晰可见留有重修者李鸿章的名字当年李鸿章任直隶总督时，率领淮军驻扎在天津旧城南门外，清同治十一年(公元1872年)因闹水灾，移驻于大悲禅院，并在寺东修“镇海楼”，高五级，周六面，卓立如宝塔，充作军事嘹望之用。因嫌“大悲”二字不吉祥，把大悲院改名为大胜寺。但淮军去后，大悲院之名又自然恢复。大概是李鸿章认为军队占用了寺院，给旧殿修饰一下，也算一种补偿吧！
座西朝东的舍利塔内供奉着重修本寺的棪虚大师的舍利。此塔内供奉舍利11粒，系大师弟子香港大光法师于1987年来津时赠给本寺，后由龚望老居士出资建临时舍利塔至今。
后殿原为禅堂，现改为念佛堂,殿内供奉铜铸毗卢遮那佛造像，据考为唐代所铸，堪称佛门瑰宝，国内珍贵文物。
东跨院为方丈院及市佛协办公楼，系1995年7月落成使用。
