美作国分寺は津山市国分寺にある國分寺に隣接する地にあった。 現在の國分寺は天台宗のお寺で山号は龍寿山。承安2年(1172年)兵火によって焼失し荒廃していた国分寺は、元和9年(1623年)津山藩主森氏によって再建された。現在の本堂は文政11年(1828年)津山藩主松平氏によって再建されたものである。

美作国分寺は河辺小学校の西側一帯に築かれていた。 1997年〜1999年に発掘調査が行われ国分寺跡を確認。南北に南門・中門・金堂・講堂が並び、金堂と中門を廻廊で結んでその外側に塔が建つ一般的な国分寺式の伽藍配置であった。 塔は基壇の規模が一辺27m程あり、全国でも最大級のものであった。