又名觉生寺，位于北三环西路大钟寺村。始建于清雍正十一年（1733年）正月，落成于次年冬。本名觉声寺，因寺内珍藏一口明代永乐年间铸造的大钟，俗称“大钟寺”。寺坐北朝南，五进院落，规模宏大，由南向北依次为照壁（已无）、山门、钟鼓楼、天王殿、大雄宝殿、后殿、藏经楼、大钟楼、闻钟楼与东西翼楼。中轴线的东西两侧分别为配庑。建筑形式为红墙灰瓦禅宗伽蓝七堂式佛教寺院。
大钟寺是寺内独具特色的核心建筑，高近20米，造型为上圆攒尖顶楼，下方四面坡顶，象征着中国传统文化意识的天圆地方观念。其正面门额书“华严觉海”匾。基础以青石筑就，并于上筑八角散音池，池深0.7米，直径4米，池口距钟1米，鸣钟时可产生良好的共鸣效应。著名的永乐大钟即悬挂于该楼之上。
永乐大钟，因于明永乐年间由明成祖朱棣迁都北京后下令铸造而得名。该钟铸造于明京师铸造厂，即今东城区鼓楼西铸钟胡同内。按照明制，大钟铸成后先移至内府执掌机构汉经厂（今东城区嵩祝寺一带），作为佛钟，凡遇万寿圣节等节日，由汉经厂主持敲钟作佛事。万历年间移入万寿寺，天启年间被弃而不用。清雍正年间被世宗所重，移至觉声寺，并建筑钟楼。
悬钟的架子是用粗大的木梁柱制成，八根主柱顶部向内倾，以增加稳定性。主柱上的三根横梁，巧妙地将重力过渡到主柱上，如此结构历时200余年，毫无倾斜歪闪。
永乐大钟顶部厚0.12米，腰部厚0.094米，唇部厚0.185米。大钟通高6.75米，直径3.3米，重46.5吨。登上钟楼上层，可清晰地看到种钮及顶部纹饰。其钮为传说中的龙之第九子“蒲牢”，据说它的抓力最大，所以造型上其以四爪抓于钟顶，示其平生好鸣的典故。该钟由于符合声学原理的制造，所以发音效果良好，经科学鉴定击钟时其声可传方圆数十里，为世界现存古钟之首。
大钟的内外壁上共铸汉文经咒16种，梵文经咒100多种，共23万余字，皆为婉丽典雅的明初馆阁楷体。据考证，经文字体出于朱棣皇帝所誉“我朝王羲之”的沈度为首的一批馆阁体书家之手。文的内容主要是朱棣在永乐十五年制的《诸佛世尊如来菩萨尊者神僧名经》，其中几乎全部是佛、菩萨、尊者、神僧的名号，钟上仅铸此经前20卷，字数达13.7万。
1985年由北京市文物局批准，在寺内辟建“大钟寺古钟博物馆”，专门收藏、研究、鉴定，展示中外各类钟铃文物。1996年公布为全国重点文物保护单位。