龙泉寺始建于元世阻忽必烈至元二十四年（1287年），清雍正年间重修（民国二十七年密云县志载），乾隆四十三年（1778年），由于“应祷普被霖”，“特发内奴万金”，对龙泉寺及五龙祠进行了较大规模的修缮。（《日下旧闻考》载）。光绪元年及民国时期都有维修。

    龙泉寺坐东朝西，外四合院式建筑，由山门殿、大佛殿、及南北配房组成。现存山门殿、大佛殿为清代建筑，南北配殿为民国时期所建。1996年，白龙潭管理处对龙泉寺修缮时，将原来灰筒、板瓦阴阳合瓦，改为黄绿琉璃瓦，其他主体建筑均按原样修复。

    山门殿三间，砖木结构。由于庙朝西，所以建庙时山门殿的匾题为“回光返照”。现为“龙泉寺”木匾，是李鸿章所书，镌刻于光绪二年闰五月。殿内两侧为泥塑四大天王立像（塑像年代待查）。山门前踏垂带跺为61阶。

    大佛殿面阔三间，进深三间，前出廊式。殿内佛龛上原大佛已毁，现三尊三世佛铜像为密云县文物管理所协助于1996年由市文物局调请而来。两侧泥塑罗汉十八尊。

    南北配房各三间，规模较小。原北配殿供达摩，南配殿供地藏王。
    院内现存碑刻四通，分别为戚继光的诗碑，李鸿章、袁世凯及宁氏地主的记事碑。
    石?暌欢裕?古树6棵，年轮约800年（待考）。
    院内地面原为青砖铺就，2002年改为石板。