เป็นพระอารามหลวงชั้นโท ชนิดวรวิหาร สร้างสมัยกรุงรัตนโกสินทร์ เดิมชื่อว่า “วัดสามจีน” เล่ากันว่าชาวจีน 3 คน เป็นมิตรที่สนิทสนมกันมาก ร่วมใจกันสร้างเพื่อถวายเป็นวิทยาทาน ต่อมาได้นามว่า “วัดไตรมิตรวิทยาราม” ทำพิธีเปิดป้ายวัด เมื่อวันที่ 3 กุมภาพันธ์ ปี 2482 ได้รับยกฐานะเป็นพระอารามหลวงเมื่อปี 2499
สถาปัตยกรรมที่สำคัญ
พระอุโบสถ เป็นอาคารคอนกรีตเสริมเหล็กลักษณะทรงจตุรมุข หลังคาลด 2 ชั้น มีมุขคล้ายมุขเด็จอีกขั้นหนึ่ง หน้าบันทั้ง 4 ด้าน ประดับปูนปั้นรูปพระนารายณ์ พระอิศวร และพระพรหม ปิดทอง ประดับกระจก ภายในเพดานประดับดวงดาวโลหะ ปิดทองประดับกระจก ผนังภายในระดับใต้ขอบหน้าต่างเป็นหินขัดสีเข้ม เขียนลายไทย ซุ้มประตูหน้าต่างประดับปูนปั้น ในวงกรอบทรงโค้งกลม ยอดแหลม ประดับลายทรงพุ่มข้าวบิณฑ์ บานประตูหน้าต่างเขียนลายรดน้ำภาพทวารบาล ชานด้านหน้าพระอุโบสถมีซุ้มบุษบกทรงจตุรมุขมีใบเสมาที่มุมพระอุโบสถ ทั้ง 4 มุม สร้างขึ้นในปี 2489
พระประธาน ในพระอุโบสถ เป็นพระพุทธรูปปูนปั้น ลงรักปิดทองปางมารวิชัย พระนามว่า “พระพุทธทศพลญาณ” ประชาชนนิยมเรียกว่า “หลวงพ่อโตวัดสามจีน” หรือ “หลวงพ่อวัดสามจีน”