불갑사 대웅전에 봉안된 3구의 불상으로, 중앙의 석가모니불을 중심으로 왼쪽에 약사불, 오른쪽에 아미타불이 자리하고 있다. 삼세불이란 본래 과거불 · 현재불 · 미래불(연등불 · 석가불 · 미륵불)을 일컫는 것이었으나 공간적 개념으로 그 의미가 확대되면서 현재의 공간과 동방, 서방의 3세계를 의미하는 뜻으로도 사용하게 되었다.
불상 안에서 발견된 불상 조성기에 의하여 숭정(崇禎) 8년, 즉 1635년(인조 13) 무염(無染) · 승일(勝一) · 도우(道祐) · 성수(性修) 등 10인의 화승들에 의해 조성되었음을 알 수 있다. 2003년 6월 28일 보물로 지정되었다.
불상의 높이는 본존불이 143㎝, 협시불이 125㎝이다. 중앙의 석가모니불 얼굴은 육계의 구분이 명확하지 않은 머리에 정상계주와 중앙계주를 큼직하게 묘사하였으며, 네모꼴 얼굴의 작은 입가에는 잔잔한 미소가 엿보인다. 두 귀는 길어서 어깨까지 늘어졌고, 약간 굵어진 목에는 삼도(三道)가 뚜렷하다. 손모양은 항마촉지인(降魔觸地印)을 취하고 있고, 옷은 양어깨를 모두 덮고 있는 통견(通肩) 형식으로 오른팔을 드러내고 있으며, 옷주름은 두 다리 위로 자연스럽게 흘러내리고 있다.
양 옆의 약사불과 아미타불은 본존인 석가모니불보다는 다소 작아졌지만 불명확한 육계와 계주 표현, 팽창된 얼굴과 이목구비, 부피감 있고 편안한 자세, 사실적으로 표현된 양손, 자연스럽게 흘러내린 옷주름 등의 세부 표현에서 석가모니불과 공통적인 특징을 보인다. 다만 양어깨를 모두 덮은 통견의 불의에 수인은 대칭되게 각각의 수인을 취하고 있을 뿐이다.
세 불상의 육계와 계주, 얼굴과 이목구비, 자연스럽게 흘러내린 옷주름 등의 세부 표현에서 모두 공통적인 특징을 보이고 있어 전체적으로 조화를 이루고 있다. 지금까지 전해지고 있는 무염의 작품들 가운데 가장 초기의 것으로, 전라도 · 충청도 · 강원도 지역을 거쳐 폭넓게 활약하던 무염 일파의 작품과 경향을 파악하는데 있어서 기준이 되는 작품이다. 불상 안에서 발견된 불상 조성기에 의하여 제작연대 및 조성자들이 정확하게 밝혀지고 있어 당시의 조각사 연구에 귀중한 자료가 된다.