조선시대에는 ‘삼길사(三吉寺)’·‘해월암(海月庵)’·‘해월사(海月寺)’ 등의 명칭으로도 불렸다. 최근에 절의 이름을 ‘삼길사’로 변경하였다.
백제 때 창건된 절로 전해오나 이후 오랫동안 절의 연혁이 확인되지 않는다. 조선 후기인 1619년(광해군 11)에 편찬된 서산군의 군지(郡誌) 『호산록(湖山錄)』에는 ‘삼길사’로 기록되어 있다. 1726년(영조 2)에 절을 중수하였는데 당시 원통전의 현판에는 ‘삼길산 해월암 중수기’라고 하였다. 이러한 점들을 통해 볼 때 사찰의 본래 이름은 ‘삼길사’였지만, 18세기 이후에 ‘해월암’으로 바뀌었음을 알 수 있다. 해월암의 규모가 커지면서 암자에서 사찰로 격상되어 ‘해월사(海月寺)’라고 하였다. 해방 이후 최근에 와서 절의 명칭을 옛 문헌기록에 전해오는 ‘삼길사’로 변경하였다. 본래의 사찰 이름인 삼길사로 복귀한 것이다.
절의 건물로는 대웅전과 원통전, 산신각, 요사채 등이 있다. 대웅전에는 주불로 석가여래불(釋迦如來佛)을 모시고 있으며 지장보살(地藏菩薩)과 관음보살(觀音菩薩) 등을 함께 봉안하고 있다.
백제 때 건립된 고사찰로 전해오나 이를 고증할만한 기록이 없기에 당시에도 사찰 명칭을 ‘삼길사’라고 했는지는 확인되지는 않는다.