位于大同城区佛字湾。庙堂坐北向南，山门前有琉璃照壁一座，壁上雕有三龙戏水的图案，造形活泼生动。殿正中立着一尊观音像，高一丈五，左右分立四尊菩萨，颜色鲜艳，保存完整。
从大同去云冈石窟公路旁的佛字湾附近，市郊约８公里处有一座观音堂，原为辽代重熙六年（１０３７）创建，清初毁于战火，现存的观音堂是清代顺治八年重建。观音堂建于山坡，高低错落，绿树掩映，玲珑秀丽。偏东侧的山门前有一座色彩华丽的三龙照壁，龙身盘曲生动，色彩艳丽，为明代遗物。院内有观间殿、三真殿（塑有佛、道、儒三教真人像）。正殿内保存石雕像１６尊，均为辽代遗物。菩萨娴静，明王勇猛，其中观音像高５米余，神态端庄秀丽，彩饰贴金完好无缺，甚为珍贵。
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在距云冈石窟往东一公里的观音堂西侧300米的北崖上刻有一个两米见方的巨大的"佛"字，佛字湾的名称即由此得来。这个大"佛"字刻在岩石的崖壁之上，原距地面5米以上，近年因加高和拓宽公路面而显得崖壁低矮了许多。"佛"字为正楷字体，笔划中间突起，两边下凹，书法刚直，苍劲有力，为不可多得的摩崖字刻，也是研究我国书法的很好实物资料。
佛字湾原名蛤蟆湾，其名称的由来，已无准确考证，多半是传说。其中一种传说是：清康熙帝游大同，听说蛤蟆湾附近的李家坟夜间灯火通明，笙乐齐鸣，还时常有金龙现于湾中，康熙不由大惊，唯恐此地有真龙天子出世，便提笔挥毫写下一"佛"字命能工巧匠刻于蛤蟆湾的岩壁上，以镇之。从此，此地作为"佛字湾"的名称也在百姓中流传开来。
而另一种说法是：这里原先是观音堂的遗迹，后因多次毁于兵火又多次重建，把观音堂的主体往东迁移，西面只留下了这一佛字。
观音堂，位于佛字湾东。始建于辽代重熙六年（1037），清初毁于兵火，顺治八年（1651年）重建。 据明万历三十五年（1607）碑文载："云中城西越十五里之遥，有观音古刹。流传原地名蛤蟆湾，怪物扰害其间，民居不宁，道路阻塞。辽重熙六年（1037）又九日忽大士现丈八金身，偕左右菩萨明王，从秦万佛洞飞行水门山头，从此妖魔降灭，当地父老乃修此堂并塑观音丈六金身及四大菩萨、十大明王以祀之。
观音堂坐北朝南，庙分两院。沿中轴线有戏台、中门、正殿和三真殿，偏东侧的山门前有三龙琉璃照壁，龙身盘曲生动，色泽鲜丽，为明代遗物。前院右前方置钟鼓楼，正面观音殿内，保存石雕像16尊，均为辽代遗物。观音菩萨像立于正中，像高5米余，神态端庄秀丽，彩饰贴金完好无缺，甚为珍贵。两侧分列胁侍菩萨像四尊；观音像前的神台上有一尊较小的观音坐像和六尊雕像；左右两侧有护法天神像十尊，这些神像中除观音菩萨为泥塑外，其余均为石雕。后院是三真殿，殿堂为洞式仿木构建筑，用砖石砌成。殿中塑有佛、道、儒三教的三位"真人"像。殿顶又有殿阁五间，中间三间内有送子观音、文殊、普贤像及"普救老人"等壁画多幅。东、西侧两间分别为山神殿和河神殿，也存有壁画。
三龙壁
辽代始建的观音堂山门前的三龙照壁，从建造风格看，为明代遗物。是大同市唯一的一座双面琉璃龙壁。壁长１２米、高６米、厚１．２米。壁座以镌饰花纹的青石为础，础上筑须弥座，座间束腰有三层琉璃兽，下层是二狮相争图；中层是奔马、麒麟等，此层中间还有一长约１米的黑色琉璃花卉图案；上层是行龙，呈二龙戏珠状。每层雕兽间均以竹柱相隔联。龙壁顶部的四周有四十组仿木结构的琉璃斗拱，承托着五脊琉璃瓦顶、脊兽、龙吻，造型优美，色泽艳丽。
壁身两面各有三条高三米的黄色琉璃巨龙，邀游在蓝色的天空和青绿色的江涛海浪之中。龙壁北面的三条龙，镶有火珠，南面三条则无。南北两面的中心一龙，头皆置上，呈行龙状，两侧的龙头也置于上部，呈飞腾状。
这一双面龙壁至今保存完整，色泽绚丽，塑造手法粗犷洒脱。各龙的造型生动豁达，姿态奔放有力，身形变化自如，线条优美动人。从各龙之间的布局看对称中略有变化，前后左右彼此关照，高超的技艺使龙产生了腾飞的神韵，形态静中有动，似奋首出海，游弋于晴空碧波之间。
