大清真寺位于西安鼓楼西北的化觉巷内，又称化觉巷清真大寺，它与西安大学习巷清真大寺并称为中国西安最古老的两座清真大寺，因其在大学习巷寺以东，故又叫东大寺。
大清真寺位于西安市鼓楼西北隅，是一座历史悠久，规模宏大的中国殿式古建筑群，是伊斯兰文化和中国文化相融合的结晶。该寺院始建于唐天宝元年（公元742年）历经宋，元，明，清各代的维修保护，成为目前的格局。该寺属陕西省重点文物保护单位，1988年又晋升为全国第三批重点文物保护单位， 1997年5月荣获西安市旅游十大景观之一。
全寺总面积1.3万平方米，建筑面积约6000平方米，寺院内有建于17世纪初高达9米的木结构大牌坊，牌坊琉璃瓦顶，异角飞檐，精缕细雕；东西走向成正方形，共分四进院:第一进院最东边影壁正面镶有三方菱形菊莲图案，檐下砖雕斗拱，宏伟壮观，古建木牌坊竖立中央，异角飞檐，牌坊顶部琉璃覆盖，蔚为壮观，该牌坊建于17世纪，南北两侧各有厢厦三间，内部陈设明清两代古式家具。经过五间楼进入二进院，中央竖立石牌坊一座，三门四柱，中楣匾镌刻“天监在兹”，两翼各为“虔诚省礼”和“钦翼照事”。往西十米南北各竖砖雕镶嵌“冲天雕龙”碑一座，往西是“敕赐礼拜寺”的“敕赐殿”。殿内有石碑七通，碑文有阿拉伯文波斯文和汉文。第二进院还有宋代大书法家米芾和明代大书法家董其昌的书法真迹，其笔力飘逸，走笔遒劲，字型韵称，堪称我国书法的杰作。第四进院内有面积约1300平方米的殿堂，可容纳千余人做礼拜，殿内有井画400余幅，书以阿拉伯文图案，构图各具千秋。
清真大寺的建筑形式、基调一派中国民族风格，然而，寺院内的一切布置又严格按照伊斯兰教制度，殿内的雕刻藻饰、蔓草花纹装饰都由阿拉伯文套雕组成，中国传统建筑和伊斯兰建筑艺术风格如此巧夺天工的结合，令人观止，因而它被联合国教科文组织列为世界伊斯兰文物之一。
现存大清真寺属于明清建筑风格，主体建筑有前后大殿、省心楼、凤凰亭等，寺内珍藏有清代手抄本《古兰经》和描绘伊斯兰教圣地麦加的《麦加图》一幅，以及阿拉伯文与中文的碑刻二十余。