서산 용현리 마애여래삼존상은 가야산 용현계곡 초입에 위치한다. 용현계곡은 가야산의 북쪽에 형성된 큰 계곡으로, 서쪽으로는 해미 방면, 북쪽으로는 당진 방면으로 이어지는 하천과 연결된다. 이곳은 서해안에서 내륙으로 향하는 고대 교통로와 관련이 깊은 곳으로, 남쪽으로는 백제의 수도였던 부여 지역과 연결된다. 마애불이 있는 가야산에는 많은 불교 유적이 남아 있다. 용현계곡 중턱에는 백제 불상이 발견되기도 했던 서산 보원사지(사적)가 있고, 계곡의 남동쪽 골짜기를 따라가면 가야산 북쪽 계곡 하류에 예산 가야사지(충청남도 기념물)가 있다. 그중에서도 마애불은 이 일원이 일찍이 불교 전파 루트로서 중요한 곳이었음을 보여주는 유산이다. 마애불은 계곡면에 가파르게 솟은 암반의 중턱에 조성되어 있다. 좌향은 남동 방향이며, 시선이 계곡 안쪽을 향하고 있다. 마애불은 여래입상을 중심으로 우측에 보살입상, 좌측에 반가사유상이 배치된 독특한 삼존 구성이다. 삼존 모두 고부조로 조성되었는데, 본존 여래입상이 가장 높게 부조되었고 좌, 우 보살상은 그에 비해 얕게 조각되어 있다. 본존인 여래입상은 높이 280㎝이며, 보주형 두광과 연화대좌를 갖추고 있다. 머리는 소발에 높은 육계를 지니고 있고, 둥근 얼굴에는 미소를 띄고 있다. 착의법은 대의자락이 양 어깨를 덮는 통견 방식이다. 열린 가슴에는 ‘y’형으로 여며 입은 내의가 드러나 있으며 띠고리 형태의 군의 띠매듭이 노출되어 있다. 수인은 시무외·여원인이다. 보주형 두광은 연화문을 중심으로 화염문이 주변을 감싸고 있는데, 화염 내에는 3구의 작은 화불이 있고 중앙에 연화보주가 배치되었다. 두광을 둘러싼 화염문은 꼬리가 길고 넓게 새겨져 있다. 대좌는 단판의 꽃잎으로 이루어진 복련이다. 우협시보살상은 보주를 받들고 있는 보살입상이다. 높이는 171㎝이며, 보주형 두광과 연화대좌를 갖추었다. 보살상은 머리에 술장식이 달린 높은 보관을 썼으며, 양 어깨에 관대와 보발이 드리워져 있다. 둥근 얼굴에 눈을 가늘게 떴고, 작은 입을 다물어 입꼬리가 살짝 올라간 모습이다. 천의는 양팔에 걸쳐 신체 전면에서 이중 ‘U’자형으로 걸치고 있다. 좌협시보살상은 반가사유상이며, 높이는 166㎝이다. 우협시보살상과 동일한 보주형 두광을 지녔으며, 하부가 연화문으로 장식된 의자에 앉아 있다. 머리에 삼산형 보관을 착용하고 있는데, 우협시보살상과는 형태가 다르다. 장신구로는 끝이 뾰족한 단순한 형태의 목걸이를 착용하였다. 서산 용현리 마애여래삼존상은 시무외·여원인의 여래입상, 보주를 받든 보살입상, 반가사유상 등 6~7세기 고대 불교 조각에서 유행하였던 도상을 한데 모은 독특한 형태의 삼존이다. 이러한 형식의 삼존은 중국이나 신라 지역에서도 찾을 수 없으며, 오직 이 상에서만 확인된다. 존명은 본존 석가 또는 아미타불, 우협시 관음 또는 제화갈라보살, 좌협시 미륵 등으로 해석되고 있다. 이 마애불은 독특한 도상 뿐만아니라, 태안-예산-서산으로 이어지는 백제 불상 양식의 변화 양상을 잘 보여주고 있다는 점에서도 중요한 의미를 지닌다. 제작 시기는 태안-예산의 마애불에 비해 중국 수(隋) 불상 양식의 영향이 더해진 것으로 미루어 7세기 전반 무렵으로 추정되고 있다.