陕西大寺又名东大寺，始建于清朝，是乌鲁木齐市最大的清真寺院，可同时容纳上千人做礼拜。这座隐藏在高楼大厦中的古老建筑，不像其他清真寺那样是穹顶大拱，有着浓厚的中国式建筑风格，让人感到十分意外，却又肃然起敬。
陕西大寺为庭院式建筑，坐西向东，大殿为古代传统砖木结构、琉璃瓦顶，高达10余米，系古老的砖木结构，风格颇似中国古代宫殿，前部为单檐歇山式，屋顶铺嵌着绿色琉璃瓦。大报周围走廊有36根红圆木柱，规模宏伟，十分壮观。拱门上，刻有《古兰经》文，其刻工之精，令人赞叹。大殿后部为上八下四的重檐式的“八角楼”，名叫望月楼，是阿訇登临观看月亮出没，宣告斋戒的场所。殿内四壁和门窗的装饰，刻工精美，砖雕木刻均采用花卉、瓜果等各种图案，既严格遵循不使用偶像和动物图饰的伊斯兰教义，又保持中国古代传统木结构的建筑风格。
大殿前面是宽敞的大院，除西面外，各面均建有厅堂。北厅是讲堂，南厅为浴室，东厅是各地阿訇进修之所。
礼拜时间，非穆斯林禁止参观。