Phật Hoàng Tháp nằm ở phía Tây Am – Ngọa Vân, được Pháp Loa cho xây dựng từ thời Trần, là nơi lưu giữ xá lợi của Phật hoàng Trần Nhân Tông. Đến thời Lê Trung Hưng (Thế kỷ 18) tòa Bảo tháp do Pháp Loa xây dựng đã bị đổ nát. Năm 1707 thiền sư Đức Hưng (hiệu là Viên Minh) đã cho trùng tu xây mới.
Tháp có mặt bằng hình vuông với một tầng bệ, hai tầng thân và một tầng chóp tháp. Bệ tháp gồm hai tầng không trang trí hoa văn, chính giữa mặt thứ hai trạm bức đại tự hình chữ nhật gồm ba chữ Hán: Phật Hoàng Tháp trong khung hình chữ nhật, chóp tháp hình búp sen; Trong tháp đặt một bài vị bằng đá xanh ghi: “Nam mô đệ nhất tổ Trúc Lâm đầu đà Tĩnh tuệ giác Hoàng Trần Triều đệ tam Nhân Tông Hoàng Đế điều ngự vương phật” (Nghĩa là: Nam Mô A di đà phật, bài vị thờ Điều ngự vương phật, Đầu đã Tĩnh tuệ Giác hoàng, tổ thứ nhất phái Trúc Lâm, vua thứ ba triều Trần, hoàng đế Nhân Tông).
Phía trước tháp có một tấm bia đá hình chữ nhật được dựng vào năm Minh mạng thứ 21, nội dung bia ghi: “Minh mạng nhị thập nhất niên, cửu nguyệt, sơ lục nhật phụng, Trần triều Nhân Tông hoàng đế lăng sắc tạo” (Nghĩa là: Ngày mồng 6 tháng 9 năm minh mệnh thứ 21 (1840), phụng sắc tạo lăng bia hoàng đế Trần Nhân Tông).
Bên cạnh bia đá, ở đây còn có tượng voi và ngựa phủ phục. Trong quy định về chế độ táng thức của các triều đại phong kiến, chỉ có tầng lớp quý tộc như vua, quan mới được dựng tượng voi, tượng ngựa trước lăng mộ.
Những căn cứ trên xác thực Phật Hoàng Tháp là nơi duy nhất trong số những nơi lưu giữ xá lợi của Phật hoàng Trần Nhân Tông được phép ghi là “Phật Hoàng Tháp”.
Phật Hoàng Tháp linh thiêng vì nơi đây có Am Ngọa Vân nơi Phật hoàng Trần Nhân Tông đắc đạo và viên tịch. Khu vực Am Ngọa Vân là nơi diễn ra lễ Trà Tỳ (lễ hỏa thiêu) nhục thể của ngài thu được hơn 3000 viên xá lợi lấp lánh; một phần xá lợi được tôn trí tại Phật Hoàng Tháp. Số còn lại được vua Trần Anh Tông và nhị tổ Pháp Loa thỉnh xá lợi đưa về các nơi trọng điểm về kinh tế, chính trị, văn hóa thời nhà Trần bấy giờ. Ngọa Vân chính thức trở thành thánh địa của thiền phái Trúc Lâm, kết thúc trọn vẹn quá trình tu hành và thành phật của đức Phật hoàng Trần Nhân Tông.
