白塔山因白塔寺而得名。宋末元初，白塔山一带为西夏占据。成吉思汗为完成统一大业，曾致书吐蕃的萨迦派法王，希望通过会议，和平统一藏区。萨迦派法王遂派一著名的喇嘛去蒙古拜见成吉思汗，但行至兰州时不幸病逝。元朝在1226年冬灭西夏国后，将兰州纳入其版图。为纪念这位死去的喇嘛，在白塔山山巅建佛塔一座，垩饰如雪，并修有寺院，白塔山由此得名。

原塔至元末时塌毁，现存白塔系明景泰年间（1450-1456年），镇守甘肃内监刘永成重建。清康熙五十四年（1715年）甘肃巡抚倬奇补旧增新，扩建寺址，改名为慈恩寺。白塔七级八面，高约17米，下筑圆基，上着绿顶，各面雕有佛像，檐角系有铁马铃。塔外通涂白浆，如白玉砌成。山上原有象皮鼓、青铜钟、紫荆树，古称“镇山三宝”。 寺内文物有记载大禹治水的“夏禹岣嵝碑”。