정면 3칸, 측면 3칸의 익공계(翼工系) 팔작지붕건물. 1985년 경상남도 유형슬롯 사이트재(현, 유형슬롯 사이트유산)로 지정되었다.
관음전은 통도사의 중로전(中爐殿) 영역에 있는 3개의 불전 중 가장 앞쪽에서 남향하고 있는 건물로, 그 뒤에 용화전(龍華殿)과 대광명전(大光明殿)이 자리잡고 있다.
이 건물은 1725년(영조 원년) 용암대사(龍巖大師)에 의해 창건되었으며, 그뒤에도 여러 번 중수하였다. 불전 내부에는 기둥을 세우지 않고, 앞뒤 기둥 위에 직접 대들보를 걸어 넓은 내부공간을 형성하였다.
익공계와 다포계가 절충된 모습을 지닌 이 건물은 2익공의 공포에 다포계의 쇠서[牛舌]와 3분두(三分頭)형 보뺄목을 갖추고 있다.
불전 안에는 관세음보살상을 안치하였으며, 벽화로는 보타낙가산(補陀洛迦山)에 있는 관음의 모습과 남순동자(南巡童子)의 형상, 32응신(應身)을 상징하는 여러 형태의 관음상을 표현한 것들이 있다. 익공계와 다포계의 건축양식이 절충된 18세기 불전으로 전통 목조건축의 양식 연구에 좋은 자료이다.