제천 백련사에서 봉안하고 있는 조선 후기의 아미타여래 좌상이다. 조선 영조 2년(1736)에 조성된 불상으로써 단양군 조계사의 삼존불 중 주불이었으나 후대에 백련사로 이전하여 봉안되었다. 높이 75㎝, 무릎 폭 48㎝의 비교적 작은 나무 불상으로 얼굴이 작은 데 비해 귀가 크고 반듯한 이목구비를 하고 있다. 머리는 나발이고 중간 계주와 정상 계주가 있다. 작은 불신과 더불어 어린아이 같은 인상을 준다. 원만한 상호와 균형 있는 동체, 안정감 있는 무릎의 표현 등 정제된 양식이 전체적으로 단아하고 유려한 의문을 갖춘 조선 후기의 전형적인 불상으로 목조불상 연구에 귀중한 자료이다.
대의 아래 편삼을 입은 형태이나 윗단에는 주름 잡힌 내의를 표현했고, 배에 길게 늘어진 W자형의 옷 주름 등에서 18세기 제천지역에서 유행한 불상 양식을 잘 보여준다. 복장 유물 중 목판본의 [대불수능엄신주(大佛首楞嚴神呪)] 다라니경이 나왔는데 목판 제작 상태와 조성 원문으로 보아 1736년 제천 지역을 대표하는 조각장이었던 정행에 의해 조성된 불상임이 밝혀졌다. 제천 강천사 목조 관음보살 좌상이나 신륵사 목조 삼존불상과 더불어 조선 후기 충청북도 지역 불상 연구에 있어 중요한 불상이다.