公元648年，唐太子李治下令在长安城东南部晋昌坊内建造新的庙宇，给亲生母亲文德皇后祈福。同年末，新寺落成，缘起李治追念慈母之恩，所以用“慈恩”两个字，名为“大慈恩寺”。

寺院在修建时，全部选用精良木材，雄伟壮观。其规模宏大，寺内的建筑特色迥异，各种华丽之色装饰其间。内设的翻经院曾专供首任住持玄奘法师译经，此院“虹梁藻井，丹青云气，琼础铜踏，金环华铺，并加殊丽”。

公元652年，玄奖法师请旨在慈恩寺修建一座防火石塔，塔高“浮屠量高三十丈”，“拟显大国之崇基，为释迎之故迹”。此塔不同于当时普遍流行的唐塔样式，由玄奘法师亲自设计，形制“仿西域制度，不循此旧式也”，即仿照印度塔的形式建造。但是当时的条件并不能按照玄奘法师设计的那般完成此项工程，因而朝廷对建塔方案提出了修改，批复此塔“宜用砖造”并“改就西院”，建塔的经费以“大内、东宫、掖庭等七宫亡人衣物捐（法）师，足得成办”。

时过境迁，塔初建的样子自不得见，相关史料也记载甚少。只知此塔的规模是“塔基面各一百四十尺”，塔的表面砌砖，中心是土，共5层，高180尺。玄奘法师曾亲手参与建塔，他从印度带回的经卷、佛像和万余舍利一并藏于塔中。之后经历代的修缮和改建，该塔逐渐演变成具有中原建筑特点的可登临楼阁式塔。

现存的大雁塔为七层楼阁式砖塔，由塔基、塔身和塔刹三部分组成，通高近70米。塔基呈方形，高4.2米；塔体向上收分，底边长为约25米；塔刹高约5米。塔身各层外立面，中国工匠运用精湛的手法将砖石材料雕刻成木构塔样式，仿木结构的石额仿和砖斗拱简洁素朴，有唐前期古塔的显著特征。大雁塔南门洞两侧镶嵌着唐代书法家褚遂良书、唐太宗李世民编撰的《大唐三藏圣教序》和唐高宗李治所撰《大唐三藏圣教序记》两通石碑，具有很高的艺术价值，人称“二圣三绝碑”，石碑上方的雕刻是梁思成先生赞不绝口的仅存唐代建筑样式的雕刻图。