天寧寺塔建於遼天祚帝天慶九年至十年（1119年—1120年），為北京最珍貴的建築藝術之一。在這座磚塔內，還包裹著一座隋塔。相傳，隋仁壽二年（602年），阿羅漢送隋文帝一匣舍利，內有幾十顆舍利子，隋文帝將其分送全國各地，命建塔供奉。其中一顆，就讓來自幽州（今北京）的和尚釋寶巖帶回宏業寺（今天寧寺），建塔安奉。這便是天寧寺塔的由來。隋代時，天寧寺塔為木塔，到了遼代，在隋塔外面建了現在這座磚塔。天寧寺現存清乾隆年間《御製重修天寧寺碑》記載：
京師廣寧門外有招提曰天寧寺，中矗浮圖，高十餘丈。考圖志，隋時建，寺曰宏業，有僧藏舍利塔中。
天寧寺塔建在一個方形大平臺上，由磚砌成。塔座是兩層八角形雕獅和坐佛的基座。然後是三層仰蓮瓣，託起塔身。塔身隱作券門、直欞窗，並浮雕金剛力士、菩薩、雲龍等紋飾，形象生動。再上是十三層密簷，不設門窗，這是典型的遼、金密簷式塔的形制。
天寧寺塔有兩大奇觀。一是三層仰蓮瓣，有360個蓮瓣。過去每月初八，寺僧向每個蓮瓣內注油，點燃360盞燈以供佛祖。每當此時，燈光將塔身照得通明，與天上星月相映生輝。遠近百姓聚眾觀燈，飛火流螢，共同祈福。二是十三層密簷，每層系綴風鈴，有3000多個鈴，每逢風起，鈴聲鏗鏘。燈火與鈴聲，是天寧寺別具特色的景致。
清初著名詩人朱彝尊曾寫詩讚曰：
檻外開皇塔，三千六百鈴。
天風吹不定，一夜枕函聽。
砌咽寒蟲語，窗搖獨樹形。
故人眠未穩，吟傍佛前燈。
康熙年間的查嗣慄也寫過一首《塔燈》：
燈明三百六十點，
最好天寧雲外塔。
風撼三千四百鈴，
恨無梯級上青冥。
這首詩正好映襯了天寧寺蓮瓣燃燈、風鈴作響的過往。
天寧寺塔由遼宣宗耶律淳所建。遼代時，今天的北京是遼國的南京，也稱燕京。遼的都城在今天內蒙古自治區赤峰市寧城縣，稱中京。遼天祚帝耶律延禧在位時，命其叔耶律淳駐守南京。遼天慶五年（1115年），完顏阿骨打在今天的哈爾濱建立金朝，勢力迅速強大，南下搶佔遼的地盤。遼保大二年（1122年），金軍攻陷中京，天祚帝逃到南京（今北京），又向北逃到內蒙古大青山。同年，南京官員擁立耶律淳為帝，尊號「天錫皇帝」，史稱「北遼」，封天祚帝為湘陰王。耶律淳僅當了3個月皇帝便因病去世，天祚帝復闢，重新掌握政權，但氣數已盡，於保大五年（1125年）被金軍俘獲殺害，成了亡國之君。遼朝至此滅亡，由金取代。擁立耶律淳稱帝的大臣耶律大石掌管北遼軍事，在北遼失敗後投奔天祚帝，後遠遁西域，開立了西遼。
天寧寺塔為耶律淳駐守南京時所建。當時的南京城中心在今天北京廣安門一帶，天寧寺塔恰在城中心，是當時遼南京最顯著的建築。1992年修繕天寧寺塔時，工作人員在塔的寶頂中發現了一塊遼代建塔碑，上刻《大遼燕京天王寺建舍利塔記》曰：
皇叔，判留守諸路兵馬都元帥府事、秦晉國王，天慶九年五月二十三日，奉旨起建天王寺磚塔一座，舉高二百三尺，相計共一十個月了畢。
這裡講的「天王寺」，就是今天的天寧寺。「皇叔」即耶律淳，他當時被封為「秦晉國王」。
天寧寺塔拔地而起近60米，高聳壯美。當時，塔上雕塑均有彩繪，十分華麗奪目，風吹鈴響，悅耳動聽，燈火通明，光芒四射，成為遠近聞名的地標式建築。歷代都有歌頌天寧寺塔的詩篇。
清乾隆二十一年（1756年），乾隆皇帝主持重修了天寧寺，還為修寺寫了碑文，讚美天寧寺塔：
天寧古名剎，廣福資人天。
寶塔凌空起，相好妙莊嚴。
清初詩人、文學家王士禎曾是康熙年間詩壇盟主，官至刑部尚書。他曾寫《天寧寺觀浮圖》詩讚云：
千載隋皇塔，嵯峨俯舊京。
相輪雲外見，蛛網日邊明。
近代著名建築學家梁思成也曾稱讚天寧寺塔：「富有音樂韻律，為古代建築設計的一個傑作。」
除了讚美天寧寺塔壯觀的詩文，也有嘆息其毀敗衰頹之詩篇。明初著名畫家王紱擅長山水畫，尤精枯木竹石。其畫竹兼收北宋以來名家之長，具有揮灑自如、縱橫飄逸的獨特風格，人稱其墨竹為「明朝第一」。永樂元年（1403年），王紱被舉薦進京（當時明朝都城是今天的南京），供事文淵閣，參與編纂《永樂大典》。永樂十年（1412年）拜中書舍人，派往北京，從事從南京遷往北京的遷都籌備工作。永樂十一年（1413年）、十二年（1414年），他兩次隨明成祖朱棣北巡北京，並創作著名的《燕京八景圖》。王紱在北京期間，看到了被元末明初戰火毀壞的天寧寺，寫了《遊天寧寺》詩，描繪了當時天寧寺的荒涼景象：
古寺尋幽竟夕暉，
敗垣芳草路依微。
鳥啼空院僧何在？
樹老閒庭鶴自尋。
值得一說的是，明萬曆四年（1576年），萬曆皇帝曾為其母按照天寧寺規模與建制，在今天北京西部昆玉河畔西八裡莊修了一座慈壽寺，寺內也建了一座慈壽寺塔，又名「玲瓏塔」。於是，天寧寺塔和慈壽寺塔便被稱為「姊妹塔」。清光緒年間的一場大火，將慈壽寺內建築全部燒毀，只留下慈壽寺塔，現在這座塔坐落在玲瓏公園裡，與天寧寺塔遙相對望。