陕西大寺始建于清乾隆至嘉庆年间，后来与光绪三十二年（1906 年）由陕西籍回民捐资重建，故名“陕西大寺”。陕西大寺是乌鲁木齐历史最悠久、规模最宏大的清真寺，也是全国保护最完整的清代清真寺之一，可容纳千人礼拜。陕西大寺为庭院式建筑，西面大殿是寺院主体建筑。面阔五间，由前殿、川亭子、月台三部分组成。平面呈凸字形，大殿前部为单檐歇山式，用40根朱红色大柱支撑梁架，美观而有气势。顶为绿色琉璃瓦，大殿后部伸出上八下四的重檐八角亭，与前殿相连，俗连“川亭子”。与其他清真寺不同的是，其间融合了伊斯兰传统建筑元素。大殿拱门上镌刻的《古兰经》十分精美，令人赞叹。
