西大寺最初建于1904年，之后屡毁屡建。第三次建成于1947年，大殿建筑模仿兰州桥门大寺的形式，屋顶为重檐歇山绿琉璃瓦，上有三个宝瓶，殿前有石栏杆，大殿内外不用彩色装饰，系纯木面本色，素雅庄重。大殿前后左右各7间对厅，带有出廊，并有配房数间，使庭院更显严肃整齐，布局宏伟大方。当时国民党军政要员蒋介石、陈立夫、何应钦、白崇禧、于右任为之题词书匾。

这座富丽堂皇的西北名寺，规模宏大，构造精美，1965年被中央文物局列为一类文物保护单位，1966年毁于“文革”。

第4次修建的西大寺，保持了第3次的规模和造型，占地总面积4662平方米，大殿占地面积1360平方米，建筑重现了素雅庄重的风格，在省内也不多见。