清康熙四十四年(1705年)，由天津镇总兵蓝理在距天津老城南门三里的官道东侧（今和平区南京路与南门外大街交汇处东北侧，南门外大街以东，多伦道以南，万全道以西，南京路以北的合围区域）修建而成的。这里亦是咸丰八年(1858年5月20日)中国与西方列强签订《天津条约》的签字地点。此后，海光寺于清光绪二十四年（1898年）划归天津日租界。光绪二十六年(1900年7月9日)，八国联军攻打天津，日军占领海光寺，海光寺庙宇全被毁坏，从此消失。目前，海光寺这个名字已成为天津地名泛指和平区南京路与南门外大街交口的区域。海