沛县观音寺始建于清朝雍正年间(公元1700年)，坐落于微山湖西畔，汉高祖刘邦故居沛城的南郊，占地6000多平方米。

该寺的前身是沛县张寨镇(沛城南25里)境内的关帝庙。原为融合释道二教为一体的关帝(关羽)祠，内有世尊殿，大士(观音)亭，塑有释迦牟尼佛和伽蓝菩萨圣像。开山祖师为济然法师。三百多年来，关帝庙历经沧桑，多次修缮，香火不断。清未，出家比丘尼能修法师、广成法师开始在此弘法，并在此园寂。

2000年，关帝庙更名为伽蓝寺。因地处偏僻，交通不变，经沛县人民政府、沛县宗教局及上级佛协批准，将伽蓝寺更名为沛县观音寺，并迁址于沛城南郊。后又经沛县宗教局及市佛教协会批准，将伽蓝寺列为沛县观音寺下院。

沛县观音寺是该地区规模较大的弘法道场。现有原戒法师负责，常住僧尼8人。