蒙山大佛景区，以摩崖石刻巨作蒙山大佛著称，海拔1325米，与晋祠景区的悬瓮山，天龙山景区的天龙山，形成三足鼎立之势。蒙山气候凉爽，绿树成荫，溪水孱孱，文物众多。蒙山大佛是景区代表性的文物古迹，是整个景区的灵魂，史建于北齐天保二年（公元551年），距今已有1400多年历史，从北齐到北汉的400多年间，李渊、李治、武则天、刘知远、刘继元等帝王来此礼佛。景区内开化寺是净土宗的早期道场，也是并州第一古刹。
蒙山大佛开凿于北齐天保年间，原是蒙山开化寺后的摩崖佛像，元朝末年，蒙山大佛被毁，1980年被重新发现，发现时佛头已不知去向，佛身埋在土石之中，风化严重。蒙山大佛现场外露胸颈部分，高17.5米，宽25米，颈部直径宽5米，唐代记载“高二百尺”，按唐普通尺计算约合今63米。大佛的腹、手、腿、足、基座、大阁遗基，都掩覆于大佛胸下山坡泥石里。佛像施禅定印，右手长3.10米，手掌及小指尚存，左手已残。两手之下为条石补砌的双腿，高3米，结跏趺坐式。腿下为条石台基。双腿和台基均为重修大佛时砌。2007年起，太原市对蒙山大佛进行了保护和开发，加固了佛身，并参考太原出土的北齐佛头新修了高12米的佛头。2008年10月，蒙山大佛向公众开放。
蒙山开化寺建于北齐文宣帝天保末年，分为上下寺，蒙山为上寺，下寺在古晋阳城内。开化寺最早修建的是后寺，位于大佛处，源自东汉明帝永平十一年即公元68年所建的并州大岩寺，目前已经完全损毁了。前寺是在北齐天保二年即公元551年，开凿大佛时所建。如今开化寺只留下了北宋连理塔，后殿藏经阁，唐代早期的铁佛和五龙洞的明代壁画等。其中连理塔是中国的早期花塔，蒙山大佛及佛阁是中国北朝体量最大的摩崖大佛和佛阁，是研究大佛的雕造和早期佛阁形制的重要实物资料。
铁佛殿，始建于隋末唐初，殿内正中高坐的释迦牟尼佛像，铸造于隋末唐初，高2.4米，重4.2吨，庄严肃穆，令人心生敬畏。旁边迦叶立像同样已经历经了一千三百多年的历史。而佛像下方的莲花须弥宝座与阿难立像，则是2009年精心仿铸的艺术品。
御驾桥，顾名思义就是皇帝走过的桥，所以也叫龙桥，桥长15米，宽8米。据考证从这座桥走过瞻拜大佛的皇帝有：唐高祖李渊，高宗李治，女皇武则天，晋王李克用（后唐太祖），五代后汉高祖刘知远，北汉英武帝刘继元等。桥面和桥栏是近年来修复的，但桥拱是原件，是用150块条石砌成。桥拱中间有一饕餮。
观音堂始建于明代正德年间，已经有480多年的历史，现为2006年在原址修复建成的。观音堂大殿正中供奉的是手持净瓶的观音菩萨，左右分别是善财童子和龙女，为全铜造像。菩萨的四周是十八罗汉。
寺底村因“上有开化寺，村居山谷底”而得名。这些窑洞就是上世纪七十年代由知青和老百姓共同建造的民居。窑洞两侧的老照片就是当时生活的真实写照。
蒙山大佛为利用陡直崖壁开凿而成，位于蒙山近山顶处。佛龛为摩崖敞口式，宽29.60米，进深17米，平面大约为半椭圆形。佛像头部已经遗失，山与颈部平齐，研究者推测当时此处很可能有自然突起的岩石，开凿时将它刻成佛头。佛像背后的山崖有大片平地上有寺院遗址，散落有残碎砖瓦，还有刻着杭州天目山峰彻禅师的断碣。蒙山大佛为单体佛像，龛内外没有胁侍像的遗迹。
大佛头部遗失。颈部直径5米，高2米余，有三条阴刻项线。颈部至腹部高22米，两肘间距22.70米。两肩平而宽，胸胛肥厚，身形壮硕。由于大佛的岩体为疏松的砂岩，风化、崩塌相当严重，佛像衣纹服饰已无法辨认。佛像的胸部存有若干排小方孔，据推测为重修大佛时留下的遗迹。佛像小臂长12米、宽2.80米，保存较为完好。佛像施禅定印，右手长3.10米，手掌及小指尚存，左手已残。两手之下为条石补砌的双腿，高3米，结跏趺坐式。腿下为条石台基。
双腿和台基均为重修大佛时砌。研究者认为，佛像原来的坐姿虽未必是重修时的结跏趺坐，但是由两手的禅定印判断很可能就是结跏趺坐式。考古学家宿白根据清理前的遗迹推断蒙山大佛是倚坐的弥勒佛。然而，清理之后的佛像施禅定印，结跏趺坐，并不是倚坐的佛像。后来的研究者认为，蒙山大佛可能是释迦牟尼佛。理由之一是《重修蒙山开化寺庄严阁记》提到成招提之胜因，侔释迦之真相，另一个理由是北魏开凿的云冈石窟第20窟的释迦佛也是施禅定印和结跏趺坐，与蒙山大佛相同。
蒙山大佛自双腿下部至颈高约30米。研究者按照双肩宽度18米估计佛像头部高度大约十米左右，即蒙山大佛通高为40米，加上后世重修时增砌的6米高的基座，总高度大约46米。这与史籍的记载有所不同。唐代的《冥报记辑书》记载蒙山开化寺大佛高二百尺。按唐代一尺合现代0.295米，唐代记载中蒙山大佛的高度为59米，比蒙山大佛的实际高度多十几米。一些媒体按现代一尺合0.33米计算，得出蒙山大佛的高度为66米，也有媒体计算为63米，还有媒体称蒙山大佛通高（大佛站立高度）66米。这些媒体由此认定，蒙山大佛比55米高的阿富汗巴米扬大佛还要高。甚至有媒体声称，蒙山大佛与乐山大佛、巴米扬大佛齐名，并根据三者的高度关系认为将蒙山大佛称为世界第二大石佛。
大佛前的平台上存有面阔三间（约15米）的建筑遗迹，门墩石和地栿尚在，研究者判断建筑年代可能晚于五代。建筑遗迹北面存有一龟趺，碑已失。佛龛西侧壁上存有若干小石洞，是修建佛阁时嵌入梁檩所用。大佛龛外东侧，崖面上还有一块摩崖碑刻和二个洞窟的遗存。摩崖碑刻大约处在大佛胸部的高度上，为长方形，高2.50米，宽1.85米，是预先雕刻成之后嵌在山崖上的，文字已漫漶不清，只能判断出刻的是佛经，无法确知是哪一部经。
摩崖碑刻东侧的小窟高、宽都在1米左右，因岩石崩塌，此窟已被破坏。小窟的东边是一平面为方形的大窟，面阔2.97米，进深2.99米，高2.94米，四角攒尖顶。长方形的窟门高1.74米、宽0.97米、深0.52米，门两侧雕有石柱，石柱上雕出栌斗，栌斗之上是雕刻的阑额，阑额的斗栱为一斗三升式，柱间斗栱为人字形叉手。叉手为弧形，向外撇出，尾端微微上翘。结合四角攒尖顶、人字形叉手尾端上翘两个特征，研究者认为此窟可能开凿于北齐。窟内为素壁，并无龛像，属于禅窟，窟内残存有清康熙四十六年的题记。
2006年太原市政府为佛像修补了佛头，新修的佛头高12米，直径8米，重140吨左右，风格参考了当地出土的北齐佛像。加固佛身时共计灌浆450吨以上。
1994年，大佛所在的寺底村计划开发蒙山大佛旅游，为此筹集了十万元人民币的资金，但是后来寺底村决定用这笔钱投资煤矿，开发蒙山大佛一事搁置下来。2003年至2004年，太原市政府也曾有意开发蒙山大佛。2005年，寺底村的村办煤矿被关停，寺底村再次计划开发蒙山大佛旅游，先清理了覆盖佛身的土石。随后寺底村筹集资金，打算为蒙山大佛补上一颗佛头。
2006年9月，新修佛头的工程开工。按照寺底村的计划，先要在大佛佛头的位置挖一个坑，打上混凝土基础，再在其上新建钢筋混凝土材质的佛头，工程原预计在2007年5月完工。但在2007年1月，寺底村的重修过程被紧急叫停，原因是政府认定用水泥修复佛像不符合文物保护的原则。太原市晋源区政府请来了中国地质大学的专家勘测蒙山大佛所在的山体，并重新制订了大佛的保护、重修计划。重新制订的方案是在佛身上选几个点，将拧起来的几根钢筋打入，灌入水泥，以固定岩体，防止塌落。
最后的修复方案是：山西颐田雕塑有限公司的负责人、山西省著名雕塑学家苗新田负责设计并在大佛原址上加建佛头。
蒙山大佛本是开化寺后的佛像。开化寺建于公元559年（北齐天保二年），北齐文宣帝高洋赐额开化寺。寺后凿石修路，在寺后一里处依山凿刻佛像，即蒙山大佛。
蒙山大佛开凿的年代存在争议。一种观点根据《永乐大典》中《太原志·太原县》的记载，认为蒙山大佛的开凿始于北齐天保二年。另一种观点根据明嘉靖《太原县志》、明成化《山西通志》的记载，认为蒙山大佛的开凿在开化寺建寺之后，即晚于天保二年。有研究者根据五代苏禹圭《重修蒙山开化寺庄严阁记》中所述北齐文宣帝天保末年，凿石通蹊，依山刻像，认为蒙山大佛的开凿始于公元559年（天保十年）。
隋朝仁寿年初，开化寺中新建佛阁以保护大佛，并改名为净明寺。公元620年（唐武德三年），唐高祖李渊曾来此礼佛，并将寺名改回开化寺。另一说李渊礼佛是在称帝之前，礼佛回去后当夜梦化佛满空，毫光数丈，登基后李渊将寺名改为开化寺。公元657年（唐显庆二年），唐高宗李治巡幸并州，与皇后武则天同游童子寺、开化寺，童子寺佛像高一百七十多尺，开化寺大佛高二百尺，李治与皇后、妃嫔、宫人施舍了很多珠宝、财物、衣服。
公元844年（唐会昌四年），开化寺佛阁在唐武宗灭佛中废毁，蒙山大佛遂暴露在风雨中。公元895年（唐乾宁二年），盘踞并州的河东节度使、后来追封后唐武皇帝的晋王李克用参拜蒙山大佛后，命人重建开化寺佛阁。历经五年，佛阁终于建成。公元945年（后晋开运二年），镇守太原的北平王、后来的后汉高祖刘知远到开化寺焚香礼佛后，出资重修佛像和佛阁，留有苏禹圭所撰《重修蒙山开化寺庄严阁记》。
公元990年（北宋淳化元年），开化寺中新修二座高二丈释迦牟尼舍利塔（即今开化寺连理塔）。元朝末年，开化寺毁废，只有僧房舍利塔尚在。通常认为，蒙山大佛在这时一齐被毁。公元1385年（明洪武十八年）晋恭王朱棡重建开化寺，开化寺改名为法华寺。
1983年，参加太原地名普查的市政工作人员王剑霓重新发现了蒙山大佛。因调查地名时，王剑霓发现太原蒙山一带有很多带寺字的地名，还有一处地名叫做大肚崖，觉得非常奇怪。实地调查时，发现大肚崖其实是蒙山大佛的胸部，大佛的头部已经遗失，露出的胸部高度为15.75米，胸部以下埋在土石之中，土石厚达数十米。佛像背后的山崖顶上的平地还有绵延大约五百米的古建筑遗迹。1983年12月11日，《人民日报》的简讯中报道了这一消息。2001年9月21日蒙山大佛被列入太原市第二批重点文物保护单位。2006年9月，新修佛头工程开工，2008年1月，佛头安放完毕，10月7日，完成修复的蒙山大佛景区向公众开放。
