ตั้งอยู่ทางทิศตะวันตกเฉียงเหนือ ห่างจากพระราชวังหลวงไปประมาณ 2 กิโลเมตร สามารถใช้เส้นทางเดียวกับทางไปจังหวัดอ่างทอง ทางหลวงหมายเลข 309 กิโลเมตรที่ 26 จะมีป้ายบอกทางแยกซ้ายไปวัดนี้ วัดภูเขาทองนี้หนังสือคำให้การชาวกรุงเก่ากล่าวว่า ได้สร้างขึ้นในรัชสมัยสมเด็จพระราเมศวร เมื่อปี พ.ศ. 1930 และพระเจ้าหงสาวดีบุเรงนองเป็นผู้สร้างภูเขาทองขึ้นเมื่อ พ.ศ. 2112 คราวยกทัพมาตีกรุงศรีอยุธยา ในเวลาที่ประทับอยู่พระนครศรีอยุธยาได้สร้างพระเจดีย์ภูเขาทองใหญ่แบบมอญขึ้นไว้เป็นที่ระลึกเมื่อคราวรบชนะไทย โดยรูปแบบของฐานเจดีย์มีลักษณะคล้ายกับแบบมอญพม่า สันนิษฐานว่าสร้างเจดีย์องค์นี้ขึ้นเพื่อชัยชนะแต่ทำได้เพียงรากฐาน แล้วยกทัพกลับ ครั้งสมเด็จพระนเรศวรมหาราชทรงกอบกู้เอกราชกลับคืนมาเมื่อ พ.ศ. 2127 จึงโปรดเกล้าให้สร้างเจดีย์แบบไทยไว้เหนือฐานแบบมอญและพม่าที่สร้างเพียงรากฐานไว้  ณ สมรภูมิทุ่งมะขามหย่อง ฝีมือช่างมอญเดิมจึงปรากฏเหลือเพียงฐานทักษิณส่วนล่างเท่านั้น เจดีย์ภูเขาทองจึงมีลักษณะสถาปัตยกรรมสองแบบผสมกัน ปัจจุบันกรมศิลปากรได้สร้างพระบรมราชานุสาวรีย์สมเด็จพระนเรศวรมหาราชทรงม้าบริเวณด้านหน้าวัดภูเขาทอง