대한불교조계종 제3교구 본사인 신흥사(神興寺)의 말사이다. 통일신라시대에 창건했다. 절의 위쪽 2㎞ 지점에는 용천(龍泉)이 있는데, 그 물이 계곡을 이루어 절 앞을 지나가므로 ‘용천수가 흐르는 계곡에 있는 절’이라는 뜻에서 이름을 천곡사(泉谷寺)라 했다고 한다.
그 뒤의 연혁은 전해지지 않으며, 구한말에 용천 곁으로 옮겨 짓고 신수리사(新修理寺)로 이름을 바꾸었다. 그러나 1950년 6·25전쟁 때 완전히 소실하여 폐사되었다가 1966년 중건되었다.
1968년 주지로 취임한 강효진(姜曉進)이 천일관음기도를 행한 뒤 이름을 백련정사로 바꾸었으며, 법당 등을 신축하여 오늘에 이르고 있다. 건물로는 대비전(大悲殿)과 인법당(因法堂)인 관음전이 있다. 대비전 안에는 관세음보살상과 후불탱화 등이 봉안되어 있다.
경내에는 1984년 강원도 바카라 아라재자료(현, 바카라 아라유산자료)로 지정된 ‘상동리 삼층석탑 및 석불좌상’이 있다. 원래 이 두 바카라 아라유산은 강원도 인제군 남면 신남리의 한 암자 옆에 있었으나, 소양강댐 건설로 수몰이 예상되자 1972년 12월 이 절로 옮겼다. 양식상으로 볼 때 둘 다 고려시대에 조성된 것으로 추정된다.