碧云寺位于北京海淀区香山公园北侧，西山余脉聚宝山东麓，是一组布局紧凑、保存完好的园林式寺庙。创建于元至顺二年（1331年），后经明、清扩建。
寺院坐西朝东，依山势而建造。整个寺院布置，以排列在六进院落为主体，南北各配一组院落，院落采用各自封闭建筑手法，层层殿堂依山叠起，三百多级阶梯式地势而形成的特殊布局。因寺院依山势逐渐高起，为不使总体布局景露无遗，故而采用迥旋串连引人入胜的建造形式。其中立于山门前的一对石狮、哼哈二将，殿中的泥质彩塑以及弥勒佛殿山墙上的壁塑皆为明代艺术珍品。
寺坐西朝东，占地4000多平方米，依山而建，殿宇错落有致。中路共有六进院落，山门、弥勒殿、释迦牟尼殿、菩萨殿、中山堂、金刚宝座塔坐落于中轴线上，左右有配殿、厢房等建筑。寺南侧有罗汉堂，寺北侧有水泉院。
山门两道，第一道门为灰瓦卷棚顶，方形门，其前有深壑通以石桥。门前有石狮一对，蹲踞于须弥座之上，雕琢精细。门后有山门殿，面阔三间，灰筒瓦歇山顶，檐下有斗栱，殿内原有一对泥塑金刚力士像，为明代珍品，惜毁于”文革”期间。
山门殿后为弥勒殿，殿内有明代铸造高2.5米的弥勒佛一座。弥勒佛殿后为释迦牟尼殿，亦称丹青阁，为全寺之主殿。殿为明代建筑，面阔三间，灰瓦单檐方形庑殿顶，檐下有斗栱。殿内顶为螭龙藻井，殿正中原供奉如来佛、菩萨、罗汉俱全，两壁有悬塑，均属明代佳品，亦毁于”文革”期间。
殿前有水池，池上有三座雕栏汉白玉石桥通往大殿。殿前露台上左右各有一高约8米的八角形汉白玉经幢，上刻经文。殿后有碑亭，重檐八角攒尖琉璃瓦顶，上下檐均有斗栱装饰，亭内立碑，上刻乾隆御笔记述乾隆十二至十四年重修碧云寺情况的碑文。
碑亭后为菩萨殿，面阔三间，灰琉璃瓦单檐歇山顶调大脊，前出廊，檐
下装饰有斗栱。殿内原供奉有明代五尊泥彩塑菩萨像，两壁塑有高约1米的二十四诸天神和福禄寿喜四星，塑像四周有云山悬塑和小型佛教故事雕塑。原塑像已毁于”文革”，现存彩塑为后来补塑。
菩萨殿后为孙中山纪念堂，此处原为寺后殿，名普明妙觉殿，1925年3月12日，孙中山先生逝世后在此殿停灵四年；1954年，将此殿辟为中山纪念堂，面阔五间，前出廊，两山墙后镶嵌汉白玉石碑刻。室内陈列孙中山先生的一些革命活动的照片，次间还有1925年3月30日前苏联赠送给孙中山先生的玻璃盖钢棺一口。
塔院位于寺院最后，院内有北京市最高的金刚宝座塔，塔基正中开券洞，券墙上有金字“孙中山先生衣冠冢”，1929年孙中山的灵柩移往南京后，为其特制的楠木棺和停灵时穿戴的衣帽封于洞内，故为其衣冠冢。罗汉堂在中山纪念堂的右侧，系仿杭州净慈寺罗汉堂而建，平面呈“田”字形，每面九间，中间有四个小天井用以采光，堂的外貌似盝顶，堂中心建有重檐歇山十字脊的多角亭阁，中央矗立有小型喇嘛塔，堂正面出轩，其余三面各出抱厦一间。殿内有木雕贴金罗汉像500尊，加上佛、菩萨以及蹲于梁上的济公和尚等共计508尊雕像。
寺北侧的水泉院，原为乾隆皇帝行宫的一部分，院内有山石泉水，亭台小桥点缀其间，颇具江南风光。