วัดพระสิงห์เป็นวัดเก่าแก่ของจังหวัดเชียงราย สร้างขึ้นในสมัยพระเจ้ามหาพรหมพระอนุชาของพระเจ้ากือนาธรรมิกราช เจ้าเมืองเชียงใหม่ สันนิษฐานว่าสร้างในราวปี พุทธศักราช ๑๙๒๘ ซึ่งเป็นช่วงที่พระเจ้ามหาพรหมได้ครองเมืองเชียงราย ระหว่างปี พุทธศักราช ๑๘๘๘ ถึง ๑๙๔๓ ซึ่งคำว่า พระสิงห์นั้น หมายถึง วัดเคยเป็นที่ประดิษฐานพระสิงห์ หรือ พระพุทธสิหิงค์ ที่เป็นพระพุทธรูปที่สำคัญอันเป็นที่เคารพของชาวไทย ปัจจุบันยังมีพระพุทธสิหิงส์หรือพระสิงห์เชียงแสนอีกองค์หนึ่ง ชนิดสำริดปิดทอง ประดิษฐานอยู่บนษุษบกภายในกุฏิเจ้าอาวาสให้ประชาชนมากราบไหว้สักการะถือเป็นพระพุทธรูปคู่เมืองเชียงราย
พระประธาน ในพระอุโบสถ หรือที่เรียกว่า พระพุทธสิหิงค์ (พระสิงห์หนึ่ง) เป็นพระพุทธปฏิมาศิลปะล้านนาไทย พุทธศตวรรษที่ ๒๑ ปางมารวิชัย ชนิดสำริดปิดทอง หน้าตักกว้าง ๒๐๔ เซนติเมตร สูงทั้งฐาน ๒๘๔ เซนติเมตร เป็นพระคู่บ้านคู่เมืองเชียงราย ประดิษฐานอยู่ในพระอุโบสถมีพุทธลักษณะสง่างาม ประณีต ที่ฐานมีจารึกอักษรธรรมล้านนาไทยว่า กุลลา ธมฺมา อกุสลา ธมฺมา อพยากตา ธมฺมา
พระอุโบสถ สร้างขึ้นราวปีพุทธศักราช ๑๒๕๑ - ๑๒๕๒ ปีฉลู-ปีขาล เดือน ๘ ขึ้น ๑๒ ค่ำ วันเสาร์ เวลา ๑๒.๐๐ น. (พุทธศักราช ๒๔๓๒ ถึง พุทธศักราช ๒๔๓๓) รูปทรงเป็นสถาปัตยกรรมแบบล้านนาไทยสมัยเชียงแสน โครงสร้างเดิมเป็นไม้เนื้อแข็ง และได้รับการบูรณปฏิสังขรณ์ให้มีสภาพสมบูรณ์ และสวยงามยิ่งขึ้นครั้งแรกเมื่อปี พุทธศักราช ๒๕๐๔ และครั้งที่ ๒ เมื่อปีพุทธศักราช ๒๕๓๓
บานประตูหลวง ทำด้วยไม้แกะสลักจิตกรรมอย่างประณีตวิจิตรบรรจง เป็นปริศนาธรรมระดับปรมัตถ์ บานประตูมีขนาด กว้าง ๒.๔๐ เมตร ยาว ๓.๕๐ เมตร และหนา ๐.๒ เมตร
พระเจดีย์ เป็นเจดีย์เก่าแก่ ซึ่งเป็นสถาปัตยกรรมแบบล้านนาไทย สร้างในสมัยเดียวกันกับพระอุโบสถ ภายในบรรจุพระพุทธรูปทองคำ ๔ องค์ และพระพุทธรูปเงิน ๒ องค์ ได้รับการบูรณปฏิสังขรณ์หลายครั้ง คือ ปีพุทธศักราช ๒๔๙๒ ครั้งหนึ่ง โดยท่านพระครูสิกขาลังการ เจ้าอาวาสในขณะนั้น และอีกหลายครั้งในสมัยต่อมา
วัดพระสิงห์ ได้รับการสถาปนาขึ้นเป็นพระอารามหลวง เมื่อวันที่ ๒๒ มีนาคม พุทธศักราช ๒๕๓๖