무주 대불리 마애삼면보살좌상은 민주지산(또는 백운산)의 석기봉 정상부(해발 1200m) 아래에 위치한다. 『신증동국여지승람』, 『동국여지지』, 『대동지지』, 《해동지도》 등 조선시대 고문헌에 ‘백운산(白雲山) 불두사(佛頭寺)’가 기록되어 있어 이 상이 오래전부터 존재했음을 알 수 있다. 이 상은 하나의 보살 몸에 세 개의 머리를 수직으로 올린 독특한 상으로 탑처럼 쌓아올린 3단의 머리는 티베트 계통의 종렬식 십일면 관음의 형식을 차용하여 간략화하였으며, 연주문 목걸이, 편단우견, 연화대좌 등은 보살로서의 모습을 드러낸다. 이 상의 머리를 올린 보개는 마애불에 새긴 거의 유일한 예이며, 고려시대 후기 토속화된 혹은 지방화된 양식을 보여주고 있어 한국 불교미술의 다양한 측면을 엿볼 수 있는 등 불교사적, 공예적인 가치가 높다.