사자사지는 월출산 사자봉 아래에 위치하고 있다. 그동안 천황사라 불리어 왔는데 1차 발굴조사에서「獅子寺」라는 명문이 출토되어 절 이름이 밝혀졌다.

고려시대 기록인〈大覺國師文集〉에 "寶月山 獅子寺"라는 시가 처음 기록이다. 사자사지에서는 1차 발굴조사에서 다층의 목탑 유구가 확인되었는데 목탑지 남단의 와적층 최하층에서 통일신라 후기에 조성된 기와들이 발견되어 통일신라 후기에 사자사가 창건된 것으로 보인다.

목탑지는 기단 한변의 길이가 10.5∼10.8m로 거의 정사각형을 이루고 있으며 서쪽과 남쪽은 장대석과 할석들로 단면 장방형으로 쌓아 만들었다.

초석은 양면 각각 4개가 아주 정연하게 노출되었는데 남서쪽 모서리 1개만 유실되고 없다. 초석간의 거리는 약 170㎝이며 양모서리 초석간 거리는 약5.2m로 정사각형의 각3칸 건물이 된다.

목탑지는 서쪽 중앙부에만 계단이 있으며 서쪽 기단에서 28.2m 떨어진 위치에 법당지로 보이는 건물지가 있다. 목탑지에서 출토된 유물은 와편, 청자편, 철못, 청동화염문편등이다. 현 목탑지 유구의 창건은 출토유물로 볼 때 고려전기 즉 11세기 경에 조성된 것으로 보이며 목탑 1변의 길이가 5.2m로 일본의 예를 볼 때 3층으로 추정된다.

사자사지의 목탑유구는 기단과 초석들이 거의 완전하게 남아있어 우리나라 목탑 연구에 귀중한 자료로서 역사적, 학술적 가치가 크다.