铁佛寺位于湖州市区西隅劳动路中段，因有一尊宋铸铁观音造像而得名。

寺分前殿和后殿。前殿正中有一尊铁观音造像，发髻高踞，衣褶流畅，双手交叉，似谛听梵音，赤脚露趾，右向侧立于莲花座上。体态呈“S”型。像高2.15米，重约1.5吨。其造型上承盛唐丰腴遗风，下开宋代俊丽先声，仪态端庄，神姿飘逸，是一尊罕见的艺术珍品，有“东方维纳斯”之誉。前殿高悬着著名书法家沙孟海、钱君匐、沈迈士、诸乐三等提携的匾额和抱联，倍极赞颂。沙老题“慧业匠心”，诸老书“慈容永保”，可谓道尽铁观音像的经历和神韵。

铁佛寺始建于唐开元年间（713——741），在开元寺东廊，名广福观音院。后开元寺遭火，唯存廊庑。据《吴兴志新纂》载：唐天宝三年，（744），鉴真大师三次东渡日本未成，曾从明州（今宁波）阿育王寺经越州（今绍兴），余杭来湖州讲经授戒，立愿要铸造铁观音像未果。据清同治《湖州府志》载，至宋乾兴（1022）中，僧鉴真（与唐代高僧鉴真同名）铸铁观音像号铁观音院。熙宁元年（1068）赐名寿圣观音禅院。绍兴二十二年（1153）改广福观音院。元末毁于兵，仅存铁观音像。明洪武二年（1369）以院基地造泰定仓，移寺于今址，改名铁佛禅寺。宣德八年（1433）僧昙壁又铸大铁佛释迦牟尼、文殊、普贤三尊，创慈云阁。景泰五年（1454）重修，邑人陈秉中撰《湖州郡城铁佛禅寺碑记》（石佚）。清同治间又遭兵毁，仅存铁观音像及三尊大铁佛。同治十三年（1874）重建观音殿。光绪初年又重建铁佛殿。民国七年（1918）为鉴真打算传授幽冥戒时再至扬州大明寺请来正法眼藏（法卷）。民国三十年（1941）僧恒森接法卷为铁佛寺四十四代主持。民国三十三年（1944）重修，铁佛殿增塑阿难、迦叶两尊佛像和十八罗汉。

新中国成立后，人民政府重视保护文物右迹，1963年铁佛寺即被列为浙江省重点文物保护单位。“文化大革命”动乱期间，三尊大铁佛被毁，两幢大殿被占作工厂，法卷等文物均遭毁弃。仅宋铸铁观音造像幸存，但已失去一手。

1978年后，省、地政府先后拨款由原嘉兴地区文物管理委员会组织施工进行重修。铁观音造像重新耸立于大殿之上，历劫再造法相重现。观音殿上有李碧岩撰。沙孟海书的一副抱联，文曰：“铁佛成像，经六朝妙手当灾无损慈容神采；匠师造型，运三昧丰姿，阅世欣看艺术巧功。”极好地概括了铁观音像虽经千年沧桑仍然熠熠生辉的艰难历程。

修复后的铁佛寺，充实了几件珍贵的文物。将原天宇寺旧址保存的唐会昌三年（843）《佛顶尊胜陀罗尼经幢》和《天宇万寿禅寺》巨碑迁入寺内保护。《天宁万寿禅寺》巨碑是元朝大书法家赵孟頫所书。浑厚遒劲，气势非凡。相传赵孟頫受住山释淳明所托书此额，屡书不就，偶于僧厨大桌上书之，遒媚斐然(音伟，美也)，遂以桌面立为匾额，后又勒石置于山门。陈列于后殿正中的一口日本铜钟，据考此钟铸造于日本宝永三年（706），钟高1.6米，重约1.5吨。日本明治维新时，佛教一度冷落。杭州胡庆余堂药店创始人湖光墉东游日本时，购得铜钟若干只运回国内，赠各寺院，现仅存杭州岳庙及湖州铁佛寺各一口。此外，铁佛寺大院内还有一口围以汉白玉井圈的明代古井。据传此井是明宣德八年（1434）为僧昙壁所造，已历五百余年。此井无论天旱水涝，总是不深不浅，不污不浊。

修整后的铁佛寺，红墙迤逦，花木扶疏，已是湖州人民的游览之所，国际友人也常来光顾。1981年，浙江省人民政府重新公布铁佛寺为省级重点文物保护单位。