Chùa Ái Mộ nằm phía trong đê sông Hồng, giáp cầu Long Biên, phía Bắc giáp xã Ngọc Thụy. Thời Nguyễn thuộc địa phận các xã Ái Mộ, Ngọc Lâm, Thượng Cát, tổng Gia Thụy, huyện Gia Lâm, tỉnh Bắc Ninh. Sau Cách mạng tháng Tám năm 1945, đổi là số 38, thuộc quận 8, rồi phố của xã Ái Quốc (tức xã Hồng Tiến, sau đổi là xã Bồ Đề), thành phố Hà Nội. Nay chùa thuộc tổ 5, phường Ngọc Lâm, quận Long Biên. Di tích nằm cách trung tâm thành phố Hà Nội khoảng 3km về phía Đông – Bắc. Từ trung tâm Thủ đô qua cầu Chương Dương, rẽ trái, đi tiếp khoảng 150m theo đường đê sông Hồng là tới di tích.
Chùa Ái Mộ là một di tích được khởi dựng từ rất sớm, để thờ Phật. Căn cứ vào những tấm bia hiện còn lưu giữ tại di tích, chùa đã trải qua nhiều lần trùng tu sửa chữa, được ghi lại trên các tấm bia: “Thiên Định tự bi ký” năm Cảnh Hưng thứ 33 (1772), đã tu sửa lại toàn bộ các hạng mục của chùa; năm Cảnh Hưng thứ 44 (1783) trùng tu tòa Thượng Điện; tháng 4 năm Quý Mùi (1823) dựng lại hành lang phía Tây; năm Minh Mệnh thứ 5 (1824) dựng Gác Chuông, Tam quan và dãy hành lang bên phải; năm Thành Thái thứ 6 (1894) tiếp tục sửa lại chùa và tô lại tượng. Ngoài ra, di tích còn có những đợt tu sửa nhỏ vào những năm: Gia Long thứ 8 (1809), Minh Mệnh thứ 21 (1840), Tự Đức thứ 11 (1858), Tự Đức thứ 21 (1868), Bảo Đại thứ 12 (1937). Nhưng do nhiều biến động của tự nhiên và xã hội, nên gốc cũ của chùa không còn được nguyên vẹn. Kiến trúc chùa hiện nay mang đậm dấu ấn của lần trùng tu vào cuối thế kỷ XIX, đầu thế kỷ XX.
Hiện nay, chùa Ái Mộ tọa lạc trong khuôn viên rộng thoáng đãng bao gồm những công trình kiến trúc sau: Tam quan kiểu gác chuông, khu chùa chính, Nhà Tổ, Nhà Mẫu và các nếp nhà liên quan khác. Tuy từng đơn nguyên có niên đại khởi dựng ở những thời điểm lịch sử khác nhau, nhưng những công trình này đều gắn bó tạo sự thống nhất và hài hòa.
Chùa chính có kết cấu hình chữ Đinh (chuôi vồ) gồm 7 gian Tiền đường, 4 gian dọc của Thượng điện đều theo kiểu tường hồi bít đốc, mái lợp ngói di. Bộ khung được kết cấu theo kiểu “thượng giá chiêng, kẻ nách, hạ bẩy hiên” trang trí kiến trúc đơn giản chủ yếu là bào trơn, kẻ soi chỉ, có chạm nổi một họa tiết hình lá đề cách điệu trên các đầu xà, đầu bẩy, con rường…
Kết cấu các bộ vì Thượng điện giống như tòa Tiền đường. Tại các gian của Thượng điện có trang trí các bức y môn chạm đề tài tứ linh (Long, Ly, Quy, Phượng); tứ quý (Tùng, Trúc, Cúc, Mai) hết sức công phu, tỷ mỷ, biểu tượng cho sự bền vững, thanh cao. Đặc biệt là bức y môn được trang trí các đề tài: Tùng, Trúc, Cúc, Mai, văn hình học, văn chữ triện rất uyển chuyển và mềm mại mang những nét đặc trưng của phong cách nghệ thuật thời Nguyễn.
Chùa Ái Mộ cũng có đầy đủ các lớp tượng như: Tam Thế, A Di Đà Tam tôn (Quan Thế Âm Bồ Tát – A Di Đà – Đại Thế Chí Bồ Tát), Quan Âm Chuẩn Đề, Di Lặc, Ngọc Hoàng, hai bên là Nam Tào và Bắc Đẩu, tòa Cửu Long Thích Ca sơ sinh được tạc bằng đồng. Mỗi pho tượng đều toát lên vẻ đẹp tao nhã, thánh thiện nhưng cũng rất uy nghiêm trong nghệ thuật tạo tác, thể hiện sự khéo léo, tinh tế của các nghệ nhân xưa. Đáng lưu tâm nhất là bộ Tam thế được tạc ngồi trong tứ thế bán kiết già, 2 tay đặt giữa lòng đùi… tượng cao 0,65m, tóc bụt ốc khá cao, nổi rõ một khối nhục kháo (Unisa) ở đỉnh đầu, khuôn mặt trái xoan, mũi thẳng, mắt khép nhìn xuống, tai chảy dài xuống vai ở giữa thót lại. Tượng mang phong cách nghệ thuật thế kỷ XIX, đây là bộ tượng vào loại đẹp nhất của chùa hiện nay.
Ngoài ra, chùa còn lưu giữ được khá nhiều di vật có giá trị lịch sử văn hóa như: 18 tấm bia đá ghi việc trùng tu, sửa chữa chùa…; 2 chuông đồng được đúc vào năm Đồng Khánh thứ 3 (1888), cùng với hệ thống hoành phi, câu đối, y môn, cuốn thư, nhang án, long ngai, khám thờ…với các đề tài chạm khắc tứ linh, tứ quý, Rồng chầu, Hổ phù…đều được tạo tác bằng gỗ và sơn son thếp vàng lộng lẫy, đã làm tăng thêm giá trị cho di tích. Những di vật này đã giúp các nhà nghiên cứu tìm hiểu về lịch sử của vùng văn hóa và tình hình phát triển kinh tế, xã hội qua các giai đoạn phát triển của địa phương. Ngôi chùa đã thật sự là một trung tâm sinh hoạt văn hóa, tín ngưỡng của cộng đồng dân cư làng xã, góp phần vào việc giáo dục truyền thống cho mọi tầng lớp nhân dân, đặc biệt là cho thế hệ trẻ hôm nay và mai sau.