石見国分寺は浜田市国分町にある金蔵寺の境内に置かれていた。 金蔵寺は浄土真宗のお寺である。

国分寺跡は金蔵寺の境内になっているため、全体的な発掘調査は行われていないが、昭和60年から行われた発掘調査で大量の瓦とともに銅造誕生釈迦仏立像が出土している。 伽藍の配置は未確認であるが、現在の山門付近が中門跡、本堂と庫裏付近が金堂・講堂跡、南東部分に塔があったと推定されている。

石見国分寺跡とされる金蔵寺の山門前に国分寺の案内板が設置され、山門脇に石碑が建つ。西側には国分寺に使われた瓦を焼いた石見国分寺瓦窯跡(県指定史跡)が残っている。