該寺創建於唐，遼末毀於兵火，金天會六年（1128年）有過一次大規模重建。寺內中軸線上布置有山門、三聖殿、大雄寶殿，西側有普賢閣。其中大雄寶殿建於遼，面闊七間，進深五間，四阿頂，內部結構為殿堂與廳堂混合型。殿內佛壇上供奉五方佛，為使谒拜空間開敞，將中部內柱減除。三聖殿與山門皆金代遺構，三聖殿內出現移柱作法。減柱、移柱成為遼金建築中常見的作法。

    山西大同善化寺大雄寶殿

    善化寺三聖殿的金代斜向斗拱