Cách Đại Nội khoảng 5 km về phía tây, trên đồi Hà Khê ở bờ bắc sông Hương, chùa Thiên Mụ (còn gọi chùa Linh Mụ) là ngôi quốc tự của các chúa Nguyễn và triều Nguyễn, và đến nay vẫn là một ngôi chùa Phật giáo đang hoạt động.

Chùa có trước cả nhà Nguyễn: sách Ô Châu cận lục năm 1555 đã chép có chùa trên đồi này. Năm 1601, chúa Nguyễn Hoàng cho dựng lại và đặt tên Thiên Mụ, gắn với truyền thuyết về một bà lão báo rằng sẽ có chân chúa đến lập chùa. Năm 1862, vua Tự Đức kiêng chữ "Thiên" nên đổi thành Linh Mụ, từ đó chùa mang cả hai tên. Các mốc dựng lại quan trọng là đợt đại trùng tu của chúa Nguyễn Phúc Chu năm 1714 và lần vua Gia Long cho dựng lại năm 1815.

Thứ bạn thấy đầu tiên là tháp Phước Duyên (còn gọi tháp Từ Nhân), do vua Thiệu Trị cho xây năm 1844: tháp bát giác 7 tầng, cao 21 m, mỗi tầng thờ tượng Phật. Chùa giữ hai bảo vật quốc gia thời chúa Nguyễn. Đại hồng chung đúc năm 1710, cao 2,4 m, nặng 3.285 cân (khoảng 1.986 kg). Bia "Ngự kiến Thiên Mụ tự" dựng năm 1715, cao 3,89 m, khắc bài văn 1.250 chữ Hán của chúa Nguyễn Phúc Chu, đặt trên lưng một con rùa đá hoa cương.

Đi từ bến sông hoặc từ đường Nguyễn Phúc Nguyên vào, bạn lên các bậc cấp tới nền đình Hương Nguyện trước tháp; hai bên là nhà bia thời Thiệu Trị, lui vào là hai nhà lục giác đặt bia rùa và chuông. Qua cổng tam quan là điện Đại Hùng, điện Địa Tạng, điện Quan Âm và vườn thông phía sau. Ở gian phía sau bên phải chánh điện có trưng bày chiếc ô tô Austin đã chở Hòa thượng Thích Quảng Đức đến ngã tư ở Sài Gòn nơi ngài tự thiêu ngày 11/6/1963 để phản đối chính sách đàn áp Phật giáo.

Chùa không nằm trong hệ thống vé của Trung tâm Bảo tồn Di tích Cố đô Huế; giờ mở cửa chưa có công bố chính thức. Chùa đông khách, nhất là dịp lễ và mùa Phật đản. Lối vào có nhiều bậc cấp, người đi lại khó nên tính trước. Đường xe chạy ngang giữa bến thuyền và cổng chùa, nên để ý khi qua đường. Năm 2019 từng có người bán hàng quanh chùa bị phạt vì bán giá quá cao cho khách nước ngoài, nên bạn hỏi giá trước khi mua.

Đây là nơi thờ tự: ăn mặc kín đáo, giữ yên lặng trong khu điện. Đừng chạm tay, viết hay vẽ lên Đại hồng chung: Cục Di sản văn hóa ghi chữ và hoa văn trên chuông đã mòn nghiêm trọng vì khách sờ vào, và chuông từng bị viết bậy. Gian trưng bày chiếc xe Austin là nơi tưởng niệm, nên giữ thái độ trang nghiêm.

Thiên Mụ hợp với người quan tâm lịch sử chúa Nguyễn, đồ đồng và bia đá, hoặc lịch sử Phật giáo năm 1963. Văn Miếu và Võ Miếu triều Nguyễn chỉ cách vài trăm mét, có thể đi cùng buổi. Nếu bạn muốn một ngôi chùa nằm giữa rừng thông, có khe nước, chùa Từ Hiếu ở phường Thủy Xuân, nơi thiền sư Thích Nhất Hạnh xuất gia, là lựa chọn khác trong thành phố.