대한불교조계종 제13교구 본사 쌍계사(雙磎寺)의 말사인 용화사(龍華寺)의 부속암자이다.
943년(태조 20) 도솔(兜率)이 창건하였으며, 창건에 얽힌 설화가 매우 유명하다. 17세에 출가하여 25세까지 지리산 칠불암(七佛庵)에서 수도하였던 도솔은 이곳 미륵산으로 옮겨와서 암굴에 머무르면서 수도하였다.
그는 호랑이와 가까이 지냈는데, 어느날 호랑이가 한 처녀를 업어 와서 바쳤다. 처녀는 전라도 보성에 사는 배이방(裵吏房)의 딸이었는데, 혼인날을 받아놓고 목욕을 하다가 호랑이에게 물려왔다는 것이다.
도솔이 처녀를 고향으로 데려다주자 배이방은 도솔에게 은혜를 갚기 위하여 300냥을 주었는데 그 돈으로 도솔암을 지었다고 한다.
지금도 도솔암 위쪽에는 도솔이 수도하였던 천연암굴이 있다. 창건 이후 초음(初音)과 자엄(慈嚴) 등의 고승들이 수도하면서 후학들을 지도하여, 한때는 남방제일선원(南方第一禪院)으로 불리기도 하였다.
근대 한국불교 선종(禪宗)의 고승인 효봉(曉峰)이 한국전쟁 직후 제자인 구산(九山)과 함께 이곳으로 와 선종의 법맥을 계승하였다.
현존하는 당우로는 법당인 보문전(普門殿)과 칠성전(七星殿) · 종각 · 요사채 등이 있다. 절 전체가 1983년 경상남도 문화재자료(현, 문화유산자료)로 지정되었다.