开元寺铁佛殿内珍藏有五代后梁贞明四年所铸的千年特大型铁佛，即10万斤重的阿弥陀佛坐像，其螺髻敞胸，两耳垂肩，迭掌合坐在莲花台上，法相庄严肃穆，体现唐代风格。铁佛是目前全国范围内保存最好、最大的古代铸件，是迄今发现的古代最大的铁铸阿弥陀佛像，其冶炼技术、雕塑艺术在我国古代都属一流水平，堪称国宝级文物。
福州开元寺铁佛通高5.92米，头径1.45米，莲花座高0.5米，围长2.18米，总重量约52吨。在铁佛背部有一小孔，可以看到内部为铁铸，从而成为中国古代工匠掌握高超冶铸技术的证明。然而令人困惑的是，这一尊在冶炼和艺术上均可称为一流水平的佛像，历史上却没有任何文献记载。关于铁佛的铸造年代，现在有两种不同的说法：一是唐末五代说，一是北宋元丰年前说。据清初《榕城纪闻》记载：顺治十六年（1659）四月初一日，重建铁佛殿，在佛座下开出银塔一座，上题：“宋元丰癸正月初一日立，刺史刘瑾。”据此证明，铁佛铸于北宋元丰六年（1083年）之前。
据考证，铁佛是以“蜡铸法”浇铸，在浇铸地点先挖一口井，在井旁用三合土塑成佛像模型，干燥后涂上几寸厚的牛油和黄蜡，等待凝固，再在上面雕刻佛像，然后涂上用泥土炭末调成的细泥浆，一层一层，到几寸厚为止，这样就形成三合土、油蜡、炭泥浆三层，等到内外通体干固的时候，用火在外面烘烤，中层的油蜡遇热熔化流入水井中，中间一层就变成虚空了。然后再在塑像四周堆起土山，在山上张设熔铁炉，把熔铁注入模型，一尊精美的佛像就铸成了。开元寺古佛座下发现有口枯井，这就是证据。
明代中叶以前，人们大都认为这尊佛是唐五代时闽王王审知所铸的1.5万公斤的铜佛，后来，有人发现这佛不是铜的，而是铁铸的，重量达到5万公斤，所以清代曾异写下：古佛由来皆铁汉，凡夫但说是金身。明代著名文学家冯梦龙就依据民间传说在《警世通言》中撰写了：高人与蛟龙战，蛟龙不敌，躲入开元寺井中。寺僧于是造佛置于井上镇之。
黄滔是唐代进士，曾为王审知的御史。据黄滔记载，闽王夜梦天开，有一巨像显现，梦醒，问大臣此为何兆？大臣认为，闽王既然虔诚信佛，莫非佛启，要闽王造大佛。为此，闽王据梦中所见，造此圣像。王审知还铸四尊开元寺天王圣像，分别安座于福州城的四方城墙上，守卫福州城。弘一大师曾以“妙相庄严”四字赞叹开元大佛，大师所书“妙相庄严”四字，至今尚悬挂于铁佛殿内。
有侧佛教故事：禅宗二祖慧可见达摩祖师求法，达摩祖师只顾面壁打坐，根本不理睬他，更谈不上什么教诲。慧可就跪在雪地里，砍下自己的一臂，以示虔诚求法，后达摩深受感动，便传法给他。之前就听传大铁佛有一臂断，可不知其有何玄机，断在何处，只以为原先臂断，后人补上，以供信徒参拜。福州大学的唐电教授团队的研究让人明白，为表示虔诚，一臂铸好后就安置于铁佛内，实在奇妙！这是罕见的古代文物与文字记载共存的情况。
至于铁佛的铸造年代，有两种不同的观点，一为唐末五代说，二为北宋元丰年间说，无论它出自哪个年代，如此一尊大佛像至少表明了福建省古代的铸铁水平之高，令后人叹为观止。
