大佛殿是全寺的主体建筑，为平面呈长方形的两层楼，重檐歇山顶，四周绕廊，殿顶青筒瓦笼盖。殿高20。2米，南北宽9间，长48。 3米，工具进深7间，长24。 5米，总面积1370平方米。大殿檐下额枋雕有龙、狮、虎、象、鹤、鸟等飞禽走兽，殿门两侧嵌有边长4。
6米的两幅砖雕，左幅为“登极乐天”、“西方圣境'右槁为“人三摩地'“祇园演法'每幅均用50块小方砖拼接雕琢而成黎是我国现存的西夏期间唯一的砖雕艺术做品。大佛殿内正中建有长35米、宽5。4米、髙1。7米的佛坛，上塑释迦牟尼涅繫像。造像为木胎泥塑，金拆彩绘，面部贴金，两眼半睁半闭，嘴唇微启，右手放在脸下，左手放在大腿一侧，胸前有斗大的“今”字，面庞温馨宁静，生动地表示了释迦临末时的情景。
大佛造像身长35米，肩宽7。5米，脚长4米，耳长2米，头枕莲台，侧身而卧。那是全国室内更大的泥塑卧佛。卧佛死后塑有身高5。 8米的十大门生举哀群像，头脚两头塑有身高7米的优婆夷、优婆塞立像。殿内南北两侧塑十八罗汉造像，形态各别，形象生动，富有深挚的生活气息。
殿内底层四面和二楼四面板壁绘有壁画，内容有佛、菩萨、门生、诸天神将、说法图、看音变、西游记人物等。殿檐前有1654年(清顺治十一年)钦差巡抚甜肃右副都督御史佟延年題额“方是大觉”和1758年（清乾隆二十三年）的“无上正觉”的匾额各一块。
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