华严寺位于大同市中心的大西街，是依据佛教的七大宗之一——华严宗的经典《华严经》而修建的，故名华严寺。寺内主要建筑有大雄宝殿（上寺）和薄伽教藏殿（下寺），其建筑、塑像、壁画、壁藏、藻井等，都是我国辽代艺术的典范。
上华严寺俗称上寺，是以大雄宝殿为主体的一组建筑。进入山门，可见方门两侧门楣分别砖刻有“拈花笑”和“擎竹间”三字，均出自于佛家典故。大雄宝殿始建于辽代清宁八年（1062），保大二年（1122）毁于兵火。金代天眷三年（1140）在旧址重建，以后历代予以修补。大殿面宽九间，进深五间，面积1559平方米，是我国现存辽、金时期最大的佛殿，同时也是我国最大的佛殿之一（另一座是辽宁省义县奉国寺大殿）。殿内佛坛上塑有五尊佛像，人称五方佛。正中三尊为木雕，其余二尊及其他胁侍菩萨都是泥塑。佛坛两侧各塑十尊诸天像（0神），神情各异，身躯前倾。殿内四壁满布清代绘制的21幅巨型壁画，色彩艳丽，金碧辉煌，保存完好，面积在山西省寺院壁画中居第二位，仅次于芮城永乐宫。
下华严寺座落于上寺的东南侧，以辽代建筑薄伽教藏殿为主，大同博物馆就设在下华严寺。薄伽是梵语，译为“世尊”，是佛的十大称号之一。薄伽教藏就是释伽牟尼所说的经典教藏，薄伽教藏殿自辽代中叶以来，就是华严寺的藏经殿。薄伽教藏殿建于辽重熙七年（1038），面宽五间，进深四间，建筑结构严谨，形制稳健。殿内四壁排列重楼式雕木藏经阁38间，殿后壁正中间悬一天宫楼阁。这些精巧玲线的木构模型，对于研究我国古代建筑艺术，具有重要的科学价值，著名建筑学家梁思成称其为“海内孤品”。这座天宫楼阁和晋城宋代二仙观的天宫楼阁、应县净土寺大殿的金代天宫楼阁一起构成了山西古代建筑独有的地方特色。殿内完整地保存着31尊辽代塑像。最为经典的两尊塑像历为深受学者与游客的推崇与赞赏，合掌露齿菩萨塑像体态袅娜，婉丽动人，艺术价值最高；普贤菩萨像流露着细腻动人的感情，魅力独具。