Chùa Trấn Quốc được coi là một trong những ngôi chùa cổ nhất Việt Nam và là ngôi chùa cổ nhất của Thăng Long Hà Nội với hơn 1500 năm tuổi, chùa Trấn Quốc nổi tiếng không chỉ bởi vẻ đẹp cổ kính mà còn bởi không gian thoáng mát tươi xanh đã tạo nên một tổng thể kiến trúc, lịch sử văn hóa và thiên nhiên hoàn hảo.
Nằm trên một hòn đảo phía Đông của Hồ Tây, chùa Trần Quốc luôn được xem như một trong những danh thắng bậc nhất ở kinh thành Thăng Long, nay thuộc quận Tây Hồ.
Tương truyền, chùa được xây dựng từ thời Lý Nam Đế (năm 541-547) tại thôn Yên Hoa, gần bờ sông Hồng với tên gọi “Khai Quốc” (nghĩa là mở nước). Dưới triều vua Lý Nhân Tông, Thái hậu Ỷ Lan đã nhiều lần đến chùa cùng các vị cao tăng đàm đạo. Đến đời vua Lê Thái Tông (năm 1434-1442), nhà vua đổi tên chùa là chùa An Quốc. Hàng năm, nước sông Hồng lên to xói mòn làm lở bãi sông. Cho nên, năm 1615 đời vua Lê Kính Tông, dân làng Yên Phụ dời chùa vào gò đất Kim Ngưu (Cá vàng), nơi vào đời Lý và đời Trần, nhiều cung điện đã được xây dựng tại đây như cung Thúy Hoa, điện Hàm Nguyên phục vụ cho việc nghỉ ngơi, thư giãn của nhà vua. Khoảng thế  kỷ thứ XVII, chúa Trịnh cho đắp đê Cố Ngự (sau gọi chệch ra thành Cổ Ngư, nay là đường Thanh Niên) nên mới có đường nối đê với đảo Cá vàng.
Đến đời vua Lê Hy Tông niên hiệu Chính Hòa (1681-1705), chùa được đổi tên là Trấn Quốc. Bức hoành phi đề chữ “Trấn Quốc Tự” treo tại gian đại bái hiện nay được làm từ thời đó.
Năm 1821, Vua Minh Mạng đến thăm chùa, ban 20 lạng bạc để tu sửa. Năm 1842, Vua Thiệu Trị đến thăm chùa, ban 1 đồng tiền vàng lớn và 200 quan tiền, cho đổi tên chùa là Trấn Bắc. Nhưng tên chùa Trấn Quốc có từ đời vua Lê Hy Tông đã được người dân quen gọi đến tận ngày nay.
Do nhiều lần trùng tu, sửa chữa nên kiến trúc chùa là sự tiếp biến phong cách kiến trúc của các thời kỳ như: Trong các năm 1624, 1628 và 1639 (thời Chúa Trịnh), chùa được trùng tu, mở rộng; Trải qua thời Tây Sơn, chùa bị rơi vào cảnh hoang phế, khi đó cư dân địa phương đã xin được tu sửa lại chùa. Lần trùng tu lớn nhất là vào năm Ất Hợi, niên hiệu Gia Long 14. Năm 2010, tu bổ để chào mừng Đại lễ 1000 năm Thăng Long – Hà Nội và Hội nghị Thượng đỉnh Phật giáo Thế giới lần thứ 6 tổ chức tại Việt Nam vào tháng 11/2010.
Giống như hầu hết những ngôi chùa khác ở nước ta, kết cấu và nội thất chùa Trấn Quốc có sự sắp xếp gồm nhiều lớp nhà với ba ngôi chính là Tiền đường, nhà thiêu hương và thượng điện theo hình chữ Công.
Tiền đường hướng về phía Tây, hai bên nhà thiêu hương và thượng điện là hai dãy hành lang. Sau thượng điện là gác chuông. Gác chuông chùa là một ngôi ba gian, mái chồng diêm, nằm trên trục sảnh đường chính. Cách bài trí gác chuông sau chùa giống với kiểu bài trí tại chùa Keo (Thái Bình).
Bên phải là nhà tổ và bên trái là nhà bia. Trong chùa hiện nay đang lưu giữ 14 tấm bia. Tấm bia khắc năm 1815 có bài văn của tiến sĩ Phạm Quý Thích ghi lại việc tu sửa lại chùa sau một thời gian dài đổ nát. Công việc này bắt đầu vào năm 1813 và kết thúc vào năm 1815.
Phía sau chùa có một số mộ tháp cổ từ đời Vĩnh Hựu và Cảnh Hưng (thế kỉ 18).
Khuôn viên chùa có Bảo tháp lục độ đài sen được xây dựng năm 1998. Bảo tháp lớn gồm 11 tầng, cao 15m. Mỗi tầng tháp có 6 ô cửa hình vòm, trong mỗi ô đặt một pho tượng Phật A Di Đà bằng đá quý. Đỉnh tháp có đài sen chín tầng (được gọi là Cửu phẩm liên hoa) cũng bằng đá quý. Bảo tháp này được dựng đối xứng với cây bồ đề lớn do Tổng thống Ấn Độ tặng khi ông đến thăm Hà Nội năm 1959. Thượng toạ Thích Thanh Nhã, Uỷ viên Hội đồng trị sự Giáo hội Phật giáo Việt Nam, Trụ trì chùa Trấn Quốc, đã giải thích sự đối xứng đó là: "Hoa sen tượng trưng cho Phật tính chân, như tính sinh ở dưới bùn mà không bị ô uế. Bồ đề là trí giác, trí tuệ vô thượng. Tất cả đều hàm ý nghĩa bản thể và hiện tượng của các pháp".
Ngôi chùa cổ kính này hiện còn lưu giữ khá nhiều hiện vật có giá trị như bộ tượng thờ ở thượng điện. Đây là những pho tượng được tạo tác tỉ mỉ, trau chuốt và mang nét đẹp đặc trưng riêng. Đáng nói nhất là pho tượng Thích Ca nhập Niết bàn được đánh giá là một trong những bức tượng Niết bàn đẹp nhất ở Việt Nam.
Bằng vào những giá trị kiến trúc, cảnh quan và lịch sử, trước kia, Viện Viễn Đông Bác Cổ đã từng xếp chùa Trấn Quốc là công trình lịch sử thứ 10 trong Toàn xứ Đông Dương. Năm 1962 chùa được công nhận xếp hạng cấp Quốc gia tại Quyết định số 313VH-VP ngày 28/4/1962.
Trong văn bia "Tái tạo Trấn Quốc tự bi" do Tiến sĩ khoa Kỷ Hợi năm Cảnh Hưng thứ 40 Phạm Lập Trai soạn, đã ca ngợi: "Đứng trên cao ngắm cảnh chùa, mây lồng đáy nước, mặt hồ ánh xanh xanh khiến du khách lâng lâng. Tiếng chuông chùa gọi ai tỉnh mộng trần tục..."
Chùa Trấn Quốc từng được du khách nước ngoài ca ngợi là một trong những công trình tôn giáo đẹp nhất thế giới, từ xa nhìn lại trông giống như đóa sen đang nở. Nằm trong không gian cảnh quan Hồ Tây, vào mỗi mùa, đến đây du khách lại được cảm nhận những vẻ đẹp khác nhau của chốn thiền môn. Mùa xuân, ngôi chùa là nét chấm phá trong bức tranh toàn cảnh Hồ Tây lung linh cảnh sắc tươi đẹp. Mùa hạ, những làn gió mát tràn ngập khắp không gian khiến du khách cảm nhận rõ nét sự biến đổi không gian, như được cửa thiền tắm mát tâm can. Mùa thu đến chùa, nắng gió hanh hao khiến tâm ta tĩnh lại, tưởng vọng, sám hối cõi trần tục. Mùa đông, những làn sương mỏng khắp mặt hồ, bao trùm không gian cảnh quan khiến chùa trở nên thâm u, tĩnh mịch.