괘불이란 절에서 큰 법회나 의식을 행하기 위해 법당 앞뜰에 걸어놓고 예배를 드리는 대형 불교그림을 말하는데 도림사 괘불탱은 중앙에 석가불과 좌우에 보살상을 배치한 석가삼존도 형식이다. 중앙의 본존불은 왼손을 무릎 위에 놓고 오른손을 내려서 땅을 가리키는 항마촉지인을 하고 있다. 본존불 좌우에 연꽃가지를 들고 서 있는 두 보살은 거의 비슷한 형태인데, 왼쪽의 문수보살은 보관에 조그만 부처가 묘사되어 있는 것이 오른쪽 보살과 다르다.

조선 숙종 9년(1683)에 계오·삼안·신균 등의 세 화원 비구가 그린 이 그림은 그림에 대한 내력을 적어 놓은 화기가 있어서 불화 연구에 귀중한 자료가 되고 있다. 또한 자료가 귀한 석가삼존불형식으로 그 색채구성과 문양표현, 인물의 형태 등에서 새로운 면을 보여주고 있는 17세기 후반기의 대표작으로 손꼽을 만하다.