清真大寺是呼和浩特建寺年代较早、规模较大的一座清真寺，始建于清康熙年间，后经历扩建和多次修缮，逐渐形成如今的建筑格局。全寺以中国传统建筑风格为主体，结合伊斯兰装饰艺术，青砖灰瓦、布局工整，建筑风貌与常见的穹顶、尖塔式清真寺有所不同。 寺门朝西，面阔三间，为带廊檐的歇山顶门楼。进入正门后可见礼拜大殿后壁，刻有“认主独一”等字样。礼拜大殿为全寺主体建筑，面阔五间，前檐以砖柱分隔，殿顶采用勾连搭结构，由多个顶阁相连，层次分明。殿前两侧设有讲堂，后院设有沐浴室。 西南角的望月楼为砖木结构六角形楼阁，顶部设六角攒尖顶亭，内部设旋梯。每逢斋月，人们曾在楼上观望新月，以确定相关日期。寺内还保存有阿拉伯文手抄《古兰经》和多通记载寺史的古碑，建筑、碑刻与文献共同展现了该寺延续至今的历史风貌。