穿過天王殿，便是第二層院落。眼前凸字形高臺上，座落著宏偉的大雄寶殿。大雄寶殿為法源寺的主要建筑，東西闊五間，南北進深三間，檐下布五重昂斗拱、歇山頂，青灰色筒瓦，脊、吻獸、檐枋、檐棟均施以精美的描金彩繪。殿內(nèi)供三世佛，中間供釋迦牟尼佛，左供過去世的迦葉佛，右邊供未來世的彌勒佛，東西二壁為二十圣僧像。
法源寺的第三層院落中央置觀音閣，為唐中和年間(881——884)幽州節(jié)度使李可舉所建(亦稱憫忠寺閣)，閣東西外側(cè)兩壁嵌有唐、遼、金、清歷代碑刻，其中有唐肅宗至德二年(公元757年)張不矜撰寫蘇靈芝書《無垢凈光寶塔頌》，唐昭宗景福元年(公元892年)《唐憫忠寺重藏舍利記》，暨金大定十八年(公元1178年)《北部令史題名記》等。這些石刻有的保存了研究唐朝的重要資料，有的則清楚地反映了佛教的性質(zhì)及統(tǒng)治者推崇佛教的目的。嘉慶十一年(公元1806年)詩人余集，王昶等分題法源八詠也嵌于東西二壁。閣內(nèi)供奉著木雕十一面三十二臂觀音像，塑造精美，生動秀麗。
大通覺堂中供奉著玄奘法師頂骨舍利，這顆頂骨為宋端拱元年(公元988)金陵長干寺演純大師可政在終南山紫閣寺得到的，空祿五年(公元1017年)建塔于長干寺藏之。清咸豐四年(公元1854年)，寺塔俱毀。1943年因修建，據(jù)出土石函上銘刻記載。知是玄奘法師頂骨舍利，并在北海公園內(nèi)建塔藏之。五十年代后將佛寶移供于法源寺。
藏經(jīng)閣位于寺院的最后一進院落。上下兩層，均為東西面闊五間，南北進深三間。外觀呈現(xiàn)朱紅色，青灰色的殿頂。檐枋等施以花卉人物故事為題材的精美彩繪。閣東西兩側(cè)有朱紅小樓，扶廓將小樓與主樓邊接成一體，使建筑顯得格外緊湊別致。
據(jù)史籍載：唐貞觀十九年(公元645年)，太宗曾擬在幽州鎮(zhèn)城東南隅或城東門之東(今宣武門外)建寺以悼念、憫撫陣亡將士，至高宗李治又下詔修建，但都未果。武后萬歲通天元年，寺始建成，并賜名“憫忠寺”。唐中和二年，寺遭火災(zāi)，塔閣均已無存，至景福年間，節(jié)度使李匡威重加修建，并蓋起三層巨閣以供觀音。五代時，一度改為尼寺。到遼保寧三年，幽州大地震，全寺傾圮后，隨即奉詔修復(fù)。金大定十三年，曾以此寺作為女真人進士考場。明正統(tǒng)二年，寺僧再次修葺，易名“崇福寺”，清雍正十二年改名為“法源寺”。
