明嘉靖《江阴县志》记载：悟空寺原名“招隐院”，始建于梁，南唐建钟楼，北宋初扩建，规模甚宏，太平兴国五年宋太宗赵炅赐额，改名悟空寺。

寺庙分成两块区域：观音文化博览园（展示区）和礼佛区。江阴观音文化博览园是以观音文化为主题的博览园，集朝拜与弘法、观光与体验、修学与交流、供奉与传承、休闲与感知为一体。经过江阴市政府以及各界贤达近8年的努力，悟空寺各项主体建筑已经完工，一个既有鲜明特色又功能齐全的现代化观音文化圣地即将呈现在大众面前。

山门殿：殿内正中供奉的是大肚弥勒，该佛像材质为美国加州金香樟根瘤，重2.8吨。打破传统供奉佛像模式，大胆创新。主尊供奉是大胆弥勒，根雕艺术，惟妙惟肖，庄严古朴，弥勒笑容可掬，和蔼可亲，八部天龙悬空供奉，如同从天而降，护持一方伽蓝。殿外两尊金刚神态威严，怒目以对，威慑凡间，护持佛法。

圆通宝殿：是通透的大型殿堂，可同时容纳1800余人，殿内供奉的是万手观音（即观音海），面相为正法明如来，佛像高20米、宽33米。主尊正法明如来高13.66米，双手托起的阿弥陀佛4.8米，万手呈四面伸展形状，观音手中持有莲花灯等宝物，气势磅礴。殿内融入镭射和激光技术进行声光电设计，形象而神秘。

僧伽殿：殿内四周的壁画总面积370平方米，由仰恩大学书画艺术研究室的杨清教授等人负责。

罗汉堂：堂内供奉五百罗汉，四大菩萨，四神（风、雨、雷、电），四尊观音，九龙，八门牌坊，按奇门遁甲八门排列。