흥국사대웅전 후불벽 수월관음벽화는 상단 폭 322cm, 하단 폭 327cm, 죄측높이 395cm, 우측높이 389cm 크기이다.

흥국사대웅전(보물 제396호)내 후불벽 배면에 조성되어 있는 수월관음벽화는 조선시대 사찰 벽화 중 흙으로 조성된 벽체에 한지를 바르고 그 위에 그림을 그린 첩부벽화로서, 1760년 이후에 제작된 것으로 추정된다.

첩부벽화는 보통 미황사 천불도 벽화에서 보듯이 천장의 장엄화나 대량의 별화에 사용되었으나, 흥국사대웅전 후불벽 배면 수월관음벽화처럼 후불벽 전면에 예불화로 그려진 것은 이 벽화가 국내 유일하다.

2008년 1월 4일부터 10월 31일까지 수월관음벽화에서 나타나고 있는 채색층 및 벽체 손상상태에 대하여 보존처리가 실시 되었고, 보존처리의 중점사항은 벽화표면 지류마감 층에서 나타나고 있는 안료층 손상 및 지류 재질 약화부위에 대하여 고착 및 보강 작업과 벽체에서 나타나고 있는 균열 및 파손부위에 대한 보강작업 및 구조적 안정화 처리를 실시하였다.

보존처리 기간동안에 보존처리후 수월관음벽화의 모사도 작업도 같이 이루어져 흥국사대웅전 내에 보관되고 있다. 수월관음벽화 모사도는 1:1 크기로 실측 모사했고, 비단바탕에 천연안료와 아교를 사용 제작하여 원본보존 및 전시자료로서의 활용과 조선시대 사찰 벽화의 표현기법에 대한 연구자료로 활용이 가능하게 되었다.