เดิมชื่อว่า วัดโขดทิม มีที่มาจากพื้นที่ตั้งวัดมีลักษณะเป็นเนินทรายขนาดใหญ่ อยู่บริเวณริมแม่น้ำระยอง บนเนินเป็นที่ตั้งของโบสถ์เก่า เป็นจุดสังเกตของผู้ที่สัญจรผ่านทางน้ำ ชาวบ้านมักเรียกพื้นที่ที่เป็นเนินว่าโขด จึงเรียกต่อกันมาว่า "วัดโขด" ส่วนคำว่าทิมนั้น เป็นชื่อของเจ้าเมืองระยองที่นำมาเติมชื่อวัดในภายหลัง อายุสมัยของวัดโขดทิมทารามกำหนดอายุได้ราวศิลปะอยุธยาตอนปลาย - รัตนโกสินทร์ พุทธศตวรรษที่ 23 – 25 มีสิ่งสำคัญภายในวัด ได้แก่

- อุโบสถ ซึ่งเป็นอาคารแบบประเพณี ตัวอาคารก่ออิฐถือปูนผนังสูงขนาด 5 ห้อง ด้านหน้ามีมุขสร้างด้วยไม้เป็นแบบอิทธิพลตะวันตกแต่มีร่องรอยว่าเคยเป็นเพิงหรือจั่นหับมาก่อน

- หลวงพ่อขาวซึ่งประดิษฐานอยู่ภายในวิหาร เป็นพระพุทธรูปพระพุทธรูปปูนปั้นขนาดใหญ่สีขาวซึ่งถูกซ่อมแซมใหม่หมดแล้วพระพักตร์มีลักษณะของความเป็นพื้นถิ่น

- ภาพจิตรกรรมฝาผนังทั้งภายนอกและภายในอุโบสถ ภายนอกเขียนเรื่องรามเกียรติ์ ภายในเขียนเรื่องพระมาลัยและทศชาติชาดก

- เจดีย์ทรงเครื่องย่อมุมไม้สิบสองตั้งอยู่ด้านหลังอุโบสถ

- เอกสารโบราณ จำนวน 45 รายการ มีสมุดพระมาลัยสมัยอยุธยาตอนปลาย 2 เล่ม โดยเล่มหนึ่งเขียนเล่าเรื่องมหาชาติ มีความสวยงามเป็นเลิศ และเป็นหนึ่งเดียวในประเทศไทย นอกจากนี้ยังมีสมุดภาพเรื่องจันทรโครพที่อีกด้านเขียนเกี่ยวกับเทวทูตสูตร สมุดภาพหัวโขนสำหรับไหว้ครูช่าง ใบลาน และพระบฏ เขียนภาพทศชาติชาดก