북한산의 잠룡동 계곡과 용계동 계곡이 합쳐지는 지점의 북쪽 경사지에 있다. 중흥사는 창건과 관련된 구체적인 기록은 알 수 없다. 다만 중흥사에 1103년(고려 숙종8) 청동반자와 1344년(충혜왕 5년)에 만든 향완이 전하고 있어 고려 초에 창건된 것으로 보인다. 또한 1385년(고려 우왕11)에 조성된 태고 보우의 탑비를 통해 보우선사가 1341년 중흥사에 태고암을 짓고 주석하였음을 알 수 있다. 조선시대에는 태조 때 중흥사의 조세를 면제했고, 태종 때 이곳에서 기우제를 지냈다는 기록이 있어 조선 초기까지 어느 정도 사세를 유지하고 있었던 것으로 보인다. 중흥사는 1711년(숙종 37) 북한산성 축성 후 산성 방어를 위해 설치된 11개 사찰 가운데 하나다. 『북한지』 에는 ‘중흥사는 원래 30여 칸에 불과했지만, 북한산성을 축성할 때 중건되어 136칸이 되었다’는 기록이 있는데, 이때 사역이 확장되었음을 알 수 있다. 북한산성에 있었던 11개의 승영사찰에는 승장 11인, 수승11인, 의승 350인을 두어 산성방어를 담당하게 했다. 중흥사는 팔도도총섭이자 산성에 주둔한 승군을 총 지휘하는 의승대장이 머물던 사찰이었다.

중흥사는 1904년 화재로 큰 피해를 입었고, 1914년에는 홍수 피해까지 입어 결국 폐사가 되었다. 현재 대웅전과 요사채, 만세루 등이 복원되어 있다.