석가모니후불탱화는 영축산에서 이루어진 석가모니불의 법화경(法華經) 설법을 듣기 위해 모여든 수많은 권속들을 도상화한 그림이다. 석가모니불은 일반적으로 항마촉지인降魔觸地印을 하고 결가부좌(結跏趺坐)하며, 좌협시 문수보살(文殊菩薩)이 연꽃을, 우협시 보현보살(普賢菩薩)은 여의를 들고 시립한 모습이다.

이 작품은 통도사 응진전의 후불탱화로 봉안되었던 석가모니후불탱화이다. 응진전은 나한을 부각시켜 석가모니불과 함께 봉안한 전각으로 나한전(羅漢殿)이라고도 한다. 주존인 석가모니불이 연화대좌에 결가부좌하고 항마촉지인(降魔觸地印)을 하고 있으며, 양 옆으로는 팔대보살이 에워싸고 있다. 일반적인 석가모니후불탱화와 다르게 하단부에 사천왕을 생략하고 16나한을 크게 확대시킨 것이 특징으로 이들 나한은 불·보살상의 엄숙한 분위기와 달리 개성있는 표정과 다양한 동작으로 표현되어 화면에 생기를 더해주고 있다.

화면 하단의 화기를 통해 건륭40년(1775)에 정총(定聰), 유성(有誠), 정탄(定坦), 부일(富一) 등이 참여하여 제작되었음을 알 수 있다.