쌍계사 대웅전에 봉안되어 있는 목조삼존불좌상으로, 1999년 8월 5일 전라남도 유형문화재(현, 유형문화유산)로 지정되었다. 이 삼존불좌상은 복장에서 발원문이 발견되지 않아 대웅전에서 발견된 중창상량문을 근거로 1697년(숙종 23)경 제작된 것으로 추정하였지만, 불상의 양식적 특징이 1662년(현종 3) 제작된 부산 범어사 대웅전 목조석가삼존불좌상이나 같은 사찰에 봉안된 1666년 작 목조지장보살좌상과 유사성을 가지고 있어 대웅전 중창보다 빠른 시기인 17세기 후반에 제작된 것으로 보고 있다.
본존인 여래좌상을 중심으로 양쪽 협시보살상이 배치되어 있는 구도로, 목조여래좌상의 높이는 140㎝, 향우측 보살좌상은 131㎝, 향좌측 보살좌상은 126㎝이다. 여래좌상은 신체에 비하여 얼굴이 약간 크며, 어깨를 당당히 펴고 고개를 앞으로 숙여 구부정한 자세를 취하고 있다. 머리에는 소라 모양의 나발(螺髮)이 촘촘하고, 경계가 구분되지 않는 육계가 솟아 있다. 이마 위에 반원형의 중앙계주(中央髻珠), 머리 정수리에 원통형의 낮은 정상계주(頂上髻珠)가 있다. 둥근 얼굴에 가늘고 길게 뜬 눈, 원통형의 코, 미소를 머금은 입을 지니고 있다.
바깥에 걸친 대의자락은 오른쪽 어깨에서 가슴까지 V자형인 자락이 늘어지고, 뒤로 세 겹이 접힌 후에 팔꿈치와 배를 지나 왼쪽 어깨로 넘어가며, 반대쪽 대의자락은 세 겹으로 접혀 어깨에서 수직으로 내려와 반대쪽 대의자락과 U자형으로 겹쳐져 결가부좌한 다리 위에 펼쳐져 있다. 하반신을 덮은 대의는 중앙에 도끼날 같이 생긴 부형(斧形)의 대의자락을 중심으로 양쪽으로 펼쳐져 있다. 특히 왼쪽 무릎에 대각선으로 날카롭게 늘어진 대의 끝단이 특이하다. 뒷면은 목 주위에 대의를 두르고, 앞쪽에서 넘어온 대의자락이 길게 연판형으로 늘어져 있을 뿐이다.
손은 따로 제작하여 손목에 끼웠는데, 오른손은 손등을 위로 하고 가느다란 엄지와 중지를 맞대고, 왼손은 손바닥을 위로 가지런히 무릎 위에 올려놓고 엄지와 중지를 맞댄 아미타수인을 취하고 있다. 대좌는 상대 · 중대 · 하대로 이루어진 팔각대좌로, 중대에는 화문이 투각되어 화려하게 장식되었다.
양 옆의 협시보살은 본존의 모습과 거의 유사한데, 머리에는 화려한 보관을 쓰고 있다. 보발은 양 귀 볼에 걸쳐 어깨에 몇 가닥 늘어져 있다. 향우측 보살좌상은 두꺼운 대의자락이 오른쪽 어깨에서 가슴까지 V자형의 자락이 늘어지고, 뒤로 세 겹 접힌 후 팔꿈치와 배를 지나 왼쪽 어깨로 넘어가며, 반대쪽 대의자락은 어깨에서 수직으로 내려와 반대쪽 대의자락과 U자형으로 겹쳐져 있다. 두 손은 따로 만들어 손목에 끼웠고, 오른손은 무릎에 놓고, 왼손은 가슴까지 올려 각각 엄지와 중지를 맞댄 아미타수인을 취하고 긴 가지를 들고 있다. 대의 안쪽에 복견의(覆肩衣)를 입고, 가슴을 가린 승각기(僧脚崎)를 수평으로 묶었다. 이와 반대로 향좌측 보살좌상은 손의 위치와 대의 처리가 약간 다를 뿐이다.
전남 지방의 조선시대 불상 연구에 기준작이 되는 자료이다.
국가유산의 가치를 인정받아 2018년 10월 4일 전라남도 유형문화재에서 보물로 승격되었다.