2008년 충청북도 유형문화재(현, 유형문화유산)로 지정되었다. 면 바탕에 채색. 비로자나후불도의 크기는 세로 628㎝, 가로 353㎝, 아미타후불도(향우)의 크기는 세로 621.5㎝, 가로 221㎝, 아미타후불도(향좌)의 크기는 세로 620.5㎝, 가로 211.5㎝.
보은 법주사 대웅보전의 주불상인 삼신불상의 뒷면에 각각 걸려있는 불화는 비로자나불도 1폭, 아미타불도 2폭, 사천왕도 2폭으로 총 5폭으로 구성되어 있다. 이 중 향우측의 아미타불도와 사천왕도(동방, 남방)는 1897년에 마곡사파였던 금호 약효(錦湖 若效)와 경상도에서 활동했던 봉화(奉華), 정련(定鍊) 등이 참여하여 조성되었다. 중앙의 비로자나후불도는 1917년 약효의 제자인 보응 문성(普應 文性)이 금어로 작업하였다. 이후 1925년에 금강산의 불모인 고산 축연(古山 竺演)이 그의 제자들과 함께 아미타불도와 사천왕도(서방, 북방)를 그렸는데, 1897년 향우측에 봉안된 아미타후불도와 같은 모본으로 제작하였다.
중앙의 비로자나후불도는 1917년 당시 법주사의 주지였던 석상 신수(石霜 信首)가 증명으로 참여하였으며 보응 문성(普應 文性)이 금어로서 영성 몽화(永星 夢華), 연암 경인(蓮庵 敬仁), 효암 재찬(孝庵 在讚), 법화 축림(梵華 竺林)이 함께 그렸다. 문성은 1897년 법주사 대웅보전 후불도를 처음 그렸던 약효의 수제자이다. 1897년 불사에 참여하지는 않았지만 법주사 및 약효와의 인연으로 대웅전 비로자나후불도를 그렸던 것으로 생각된다. 시주자는 비구니 대일(大一)로서 망부와 망모의 극락왕생을 위해 참여하였고, 대웅보전, 원통보전, 팔상전, 나한전의 지전이었던 승려들이 후원하였다.
화면의 중앙에는 지권인을 한 비로자나불이 결가부좌하고 있으며 양옆에 합장을 한 문수와 보현이 시립하고 있다. 비로자나불의 광배 양옆에는 지권인을 한 부처를 표현하고 있는데 3존의 비로자나불을 도상화한 것이 매우 특이하다. 화면 최상단의 비좁은 공간에는 동자와 동녀가 공양물을 들고 있다. 보응 문선은 불 · 보살의 안면에 양감을 드러내기 위해 음영법을 사용하고 있는데, 그림자 표현 등에서 어색함이 느껴진다. 이 불화는 서구의 음영법을 활용하여 입체적인 화풍을 구사하고자 했던 문성 및 그 문도들의 화법이 잘 반영되어 있다.
향우측의 아미타후불도는 1897년에 제작된 삼신후불도 중 한 폭으로 화기상의 명칭은 상단에 봉안되었다는 의미를 강조한 “상단탱(上壇幀)”으로 표기되어 있다. 증명은 용악 결택(湧岳 潔澤), 춘용 만화(春聳 萬華), 뇌응 경호(雷應 景昊)가 하였고 출초는 비구 봉화(奉華), 정련(定鍊), 사미 세일(沙彌 世一)이 참여하였다. 제작에 금호당 약효가 수화승으로 참여하였고 대웅보전의 후불도 외에도 팔상전 팔상도도 제작하였다. 아미태여래의 모습은 법주사 팔상도의 각 장면에 등장하는 여래존상과 기본형이 일치하며, 특히 음영법과 선염법(渲染法)을 병용한 서운의 채색 표현 방식이 동일하다. 대웅보전은 중층 전각이기 때문에 그 규모에 걸맞게 불화는 세로 620㎝ 이상의 긴 화폭에 그려져 있으며, 높이에 비해 폭이 유난히 좁아 빈 공간이 거의 없다.
1925년에 제작된 향좌측의 아미타후불도는 1897년 아미타후불도와 구도와 배치가 동일하나 색채가 다르며, 제자들의 인물 표현에서도 약간씩의 차이를 보인다. 향좌측의 아난의 얼굴은 표정이 없는 듯 좀 더 경직된 느낌을 주어 시대적인 변화를 볼 수 있다.
동방 · 남방의 사천왕도는 1897년에 처음 삼신후불도가 제작될 때 함께 조성되었으며 봉화(奉化)가 출초하였다. 서방 · 북방의 사천왕도는 근대기 유명한 화승이었던 고산 축연이 응하 경협(應荷 璟冾), 춘담 성한(春潭 盛漢), 원응 천일(圓應 天日), 삼천(三千)과 함께 1925년에 제작한 것이다. 사천왕도의 안면에서 용주사 신중도와 전등사 신중도를 비롯한 고산 축연의 불화에서 볼 수 있는 강렬한 음영법을 확인할 수 있다.
법주사 대웅보전 후불도는 제작 시기가 다르지만 근대 불교회화사에서 가장 중요한 세 화사들 즉 금효 약효, 보응 문성, 고산 축연이 그렸다는 점에서 매우 의미가 깊다. 이들은 서양화법을 수용하여 독자적인 화풍을 창출한 화승들로서, 법주사 대웅보전 후불도에서 그들의 화풍 특징을 찾아볼 수 있다.