백월산남사(白月山南寺), 남백월사(南白月寺)라고도 한다. 신라 경덕왕의 명에 의하여 757년(경덕왕 16)에 공사를 시작하여 764년에 창건한 사찰이다.
이 백월산에는 원래 노힐부득(努肸夫得)과 달달박박(怛怛朴朴)이 수도하기 위해 남암(南庵)과 북암(北庵)을 각각 짓고 정진하였는데, 709년(성덕왕 8) 관음(觀音)의 화신이 낭자로 변신하여 와서 두 사람을 시험하였다.
북암에 살던 달달박박은 청정한 수도장에 여자를 들일 수 없다고 뿌리쳤고, 남암의 노힐부득은 어두운 밤에 갈 곳 없는 낭자를 자비심으로 맞아들이고 해산하는 낭자를 구호하였다. 해산 뒤 낭자는 목욕을 하였는데, 그 목욕물이 황금 물로 바뀌었고, 그 물에 목욕한 노힐부득은 미륵불이 되었다.
그 뒤 달달박박도 그 물에 목욕하여 아미타불이 되었으며, 그들은 마을 사람들에게 불법을 설하고 나서 구름을 타고 사라졌다고 한다. 이에 경덕왕이 노힐부득이 수도했던 남암을 증축하여 남백사를 창건한 것이다. 경덕왕은 창건 후 다시 미륵존상을 만들어 금당(金堂)에 안치하고 미타상을 만들어 강당(講堂)에 안치하였다고 한다.
그러나 창건 이후의 역사는 전래되지 않고 있다. 다만 현재의 절터에는 옛날의 기와와 토기조각, 석축(石築)의 일부가 남아 있다. 또 이 절터가 옛날의 대찰이었음을 뒷받침하듯이 이 부근의 지명은 반야동(般若洞)·사리터·중산골 등 모두 불교와 관련되어 있다. 현존하는 유물로는 신라시대의 것으로 추정되는 마애불좌상과 삼층석탑이 있다.