1987년 보물로 지정되었다. 남장사 관음선원 목각아미타여래설법상은 관음전 관음보살상의 후불탱으로 봉안된 작품이다. 흔히 목각탱이라 부르며 이는 불화와 불상의 성격을 동시에 가지는 특수성 때문이다. 관련 기록으로는 「尙州露岳山觀音殿佛像及後佛木幀改金記(상주노악산관음전불상급후불목정개금기)」가 있고, 『天柱山北長寺事蹟記(천주산북장사사적기)』에는 더욱 확실한 내용이 남아 있다. 즉, “木幀後佛甲戌年造成化主僧熙善也(목정후불갑술년조성화주승희선야)”라 하여 목탱후불이라는 명칭과 함께 갑술년인 1694년 화주 희선에 의해 조성되었음이 밝혀 졌다. 그리고 1819년 천주산 상련암에서 남장사로 이안되었음도 알려졌다. 그런데 최근의 조사에서 목각탱 뒷면에서 ‘康熙三十四年乙亥(강희삼십사년을해)’라는 묵서가 발견되어 1695년이라는 정확한 제작 연대가 다시 밝혀졌다.
관음선원 목각아미타여래설법상은 높이 162㎝, 너비 195㎝로 중심부를 이루는 5매의 판목과 상, 하부 각 1매를 합친 총 7매의 나무판으로 이루어졌다. 중심의 3판목에는 불, 보살을 2단으로 배치하고 좌우 판목에는 나한상과 사천왕을 배치하였다. 본존불은 아미타여래이며 그 옆으로 4대 보살, 아난존자와 가섭존자, 사천왕을 조각하였다. 윗부분에는 아미타여래의 두광에서 뻗어나가는 서광과 그 양 끝에 타방불을 3구씩 조각하였고, 아랫부분에는 커다란 연잎과 연꽃, 연봉우리를 좌우로 넓게 배치하여 아미타가 서방극락정토에서 설법하는 모습을 형상화하였다. 아미타상은 배 모양의 광배를 지니고 연화좌 위에 앉아 있으며 머리와 육계의 불분명한 경계, 방형의 큰 얼굴, 변형통견식 대의, 간결한 옷주름 등 전형적인 17세기 불상의 특징을 보인다. 좌우에 배치된 네 구의 보살들은 얼굴이나 옷 표현 등이 본존상과 유사하며, 2단으로 배치되었다. 앞 줄의 두 보살상은 각각 연꽃가지 위에 놓인 정병, 연꽃가지를 받쳐 들고 있으며, 그 뒤의 두 보살상은 모두 합장을 하고 있다. 늙은 노인의 모습인 가섭존자와 젊은 스님의 아난존자 역시 합장인을 취하였는데 늙고 젊음이 사실적으로 묘사되었다. 목각의 네 가장자리에는 부릅 뜬 눈에 갑옷으로 무장한 사천왕을 배치하였다. 본존 오른쪽의 위, 아래 2단으로 용과 여의주를 든 남방 증장천왕, 보당과 탑을 든 서방 광목천, 그 왼쪽에는 장검을 든 동방 지국천왕과 비파를 든 북방 다문천왕이 조각되었다.
관음선원 목각아미타여래설법상은 아미타극락회상도를 조각으로 옮긴 후불 목각탱으로, 조선시대에 7점 정도만 남아 있는 희소한 가치를 지닌 작품이다. 목각탱의 내력을 담은 기록을 통해 1694년에 조성되었고 상을 이안한 내용 등이 담겨 있는 점에서 더욱 귀중한 자료라 할 수 있다.