道教全真教於元代傳入上海。據《松江府誌》記載，元大德十年(1306)，在婁縣建有“長春道院”。道教學院取名“長春”，是為紀念全真道龍門派創始人丘處機而建。在元年(1321)楊載所作的《長春道院記》中，提到當時道院的住持是鎮守廣陵將軍的兒子鄭。然而，在此後的500年間，全真教在這壹地區的活動記錄卻很少。直到清同治十三年(1874)，杭州先軫寺道士王明珍才在上海北門外(今浙江北海道附近)新橋朝陽樓創立全真道觀“雷祖堂”。清光緒八年(1882)，雷祖寺因道路擴建需要拆除。當時的雷祖寺方丈徐誌成買下了白雲觀現址，在士紳的支持下重建。光緒十二年(1886)，擴建了豆撈堂、客堂、齋堂。光緒十四年(1888)，徐誌澄到了北京，在清廷官員和北京白雲寺方丈董的協助下，以將雷祖寺改為“海上白雲寺”，即北京白雲寺下殿為條件，向北京白雲寺索要了8000余卷明代道藏。雷祖寺改為海上白雲寺後，采納了北京白雲寺的條條框框，逐漸確立了全真派十方叢林的地位，成為東南地區久負盛名的全真道觀。
光緒十六年(1890)，白雲觀第壹任監制徐誌成嶄露頭角。光緒十九年(1893)，在上海商會會長陳潤福的資助下，白雲寺道士擴建了三清殿、呂祖殿、秋祖殿，使其面積達到14畝，規模相當可觀。其布局分為前廳和後廳兩部分。前廳中間是雷祖殿和藏經閣，東邊是客殿和秋祖殿，西邊是齋堂和豆撈殿。後殿中間是三清殿，南面是甲子殿，北面是於斯殿，東面是救苦殿，西面是呂祖殿，還有玉皇閣、鐘鼓閣等。
清末民國動蕩年代，白雲寺日益蕭條，管理體制日益混亂。解放後，白雲觀恢復了道教叢林的純凈面貌。但“文革”期間，白雲寺被毀，收藏的經書、書畫被毀。1978後，白雲寺恢復道教面貌，各項宗教活動正常進行。
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陳連生:《海上白雲觀》，中國道教，1989，第44-45頁。顧鈞、朱:《長壽之景——仙女山古道觀》，第86-88頁，遼寧師範大學出版社出版1996。上海市道教協會上海道教學院關公黃浦區大井關帝廟白雲觀保安寺(紅廟)(待開業) 城隍廟長寧區三靖廟閔行區拍馬廟朱宅關帝廟嘉定區嘉定城隍廟浦東新區王壹廟三元宮佘莊廟南匯東嶽廟航頭城隍廟崇福道元王晨廟陳航關帝廟欽慈陽廟龍王廟師澤道元姚佳朱樵關帝廟金山區王石廟奉賢道元張延鎮城隍廟(待開放)夏朗鎮城隍廟興塔雙廟松江區天妃宮(待開放) 松江東嶽廟青浦區朱家角城隍廟青浦城隍廟石相公廟張延城隍廟奉賢區上鎮道源白沙廟千歲廟吳橋城隍廟