Originea sa nu este cunoscută cu precizie, însă tradiţia o aminteşte încă din perioada voievozilor Muşatini. Sub domnia lui Alexandru cel Bun a fost zidită prima biserică din piatră, atestată documentar între 1402-1410 cu întregul ansamblu de contrucţii, având hramul Buna Vestire şi fiind deja un centru cultural. Mănăstirea Moldoviţa s-a bucurat de privilegii şi din partea lui Ştefan cel Mare.

Prin mai multe hrisoave voievodul a confirmat mănăstirii 11 sate, mai multe iezere, prisăci şi privilegii comerciale, care o situau printre cele mai înstărite mănăstiri din Moldova.

Ctitoria lui Alexandru cel Bun a rezistat până la sfârşitul sec. al XV-lea, când s-a prăbuşit din cauza unor alunecări de teren. Ruinele se văd şi astăzi la 500 m distanţă de actuala construcţie. Dorind să continue existenţa aşezământului, voievodul Petru Rareş îi schimbă amplasamentul şi construieşte în 1532 noua biserică (păstrată până astăzi), închinând-o aceluiaşi hram. Tot atunci mănăstirea a fost împrejmuită cu ziduri şi turnuri de apărare, căpătând aspect de fortăreaţă.

Sub domnia lui Alexandru cel Bun, la Mănăstirea Moldoviţa funcţiona un important centru cultural, unde se copiau şi se împodobeau cărţi bisericeşti. Cele mai valoroase manuscrise datează din secolul al XV-lea. Activitatea culturală desfăşurată în epoca lui Alexandru cel Bun a continuat şi în secolele al XVII-lea (se remarcă stădaniile episcopului Efrem de Rădăuţi, mare cărturar şi ctitor la Moldoviţa, care a organizat aici o şcoala de copişti şi miniaturişti) şi al XVIII-lea.

În 1785 mănăstirea este desfiinţată. Până în 1932-1934 cand şi-a reluat activitatea ca mănăstire de maici, a suferit numeroase deteriorări. În perioada 1954-1960 Moldoviţa a fost restaurată şi înnoită - acoperişul a fost refăcut în întregime şi i s-a mărit sarpanta pentru protecţia picturii, au fost degajate bazele turlei pentru a-i evidenţia silueta impunătoare, fundaţiile şi soclul au fost consolidate, iar zidurile, turnurile şi chiliile au fost refăcute.

Aşa cum o confirmă şi inscripţia comemorativă aflată pe faţada sudică a bisericii, în partea stângă a intrării, Petru Rareş este cel care a fondat Biserica „Buna Vestire". A fost pictată în 1537, atât în interior, cât şi în exterior. Diferenţele de stil semnificative între scene variate indică faptul că trebuie să fi muncit mai mulţi pictori la Moldoviţa.

Pictura exterioară a Bisericii „Buna Vestire" s-a păstrat cel mai bine, dintre toate bisericile bucovinene. Mai ales în faţadele sudică şi estică există picturi care nu au fost şterse de trecerea timpului şi care sunt capabile să arate cât de luminoase erau faţadele decorate în timpul domniei lui Petru Rareş. Chiar sub streşini, sunt 105 nişe, fiecare cu un înger pictat. Pe pilonul vestic, în partea stângă a intrării şi pe înalta deschizătură a faţadei sudice, sunt trei Sfinţi militari pe cai care stau în picioarele dinapoi şi cu o sabie sau o suliţă în mâini. Cel mai sus se află Sf. Gheorghe, apoi Sf. Dumitru şi Sf. Mercurius.

Ca de obicei, pe faţada sudică, se află cântecul religios Acatistul. Cele 24 de strofe ale imnului acoperă patru catastifuri. Primele sunt cele 12 strofe istorice care relatează naşterea lui Hristos: Buna Vestire, Zămislirea, Fecioara Maria o cunoaşte pe Sfânta Elizabeta, Îndoiala lui Iosif, Naşterea lui Iisus, Calea celor trei magi la Bethleem, Adorarea Magilor, Întoarcerea Magilor, Fuga în Egipt şi Aducerea lui Iisus la templu.

În partea nord-vestică a bisericii se află o clădire de două etaje, fosta vistierie. Actualmente clădirea este muzeul mănăstirii. Colecţia include broderii, cărţi liturgice, descoperiri arheologice şi scaunul lui Petru Rareş. Mănăstirea Moldovița este inclusă în lista monumentelor istorice din România.