。整個建築面闊五間，進深三間，四周繞以迴廊。屋頂正脊有“風調雨順”、後脊有“國泰民安”幾個大字。

殿內兩側泥塑四大天王像。中央佛龕內的是明代塑造的彌勒佛笑像。在佛教傳說中，彌勒佛菩薩將繼承釋迦牟尼的佛位，成為未來之佛。

可是白馬寺天王殿內的這尊笑口常開的彌勒佛，卻以另一個民間傳說為藍本：

相傳還在五代時期，江浙一帶有位名叫契此的小和尚，他經常用一根錫杖肩背一個布袋來往於熱鬧的街市，人們都叫他為布袋和尚。

這位布袋和尚逢人乞討，隨地睡覺，形似瘋癲，實則通靈。他在臨死之前，說了這樣一個偈語：“彌勒真彌勒，□千百億。時時示時人，時人自不識。”

於是人們就把他當做是彌勒的化身，並根據他的形象塑造了一尊佛像，供在寺內的天王殿裡，這是印度佛教中國化的一個縮影。

天王殿後面的是一座大佛殿，殿脊前部有“佛光普照”、後部有“□常轉”各四個大字。

大佛殿的中央供奉著三尊佛像：中為釋迦牟尼，左為摩訶迦葉，右為阿難。

這三尊佛像構成了“釋迦靈山會說法像”。

這取材於一個佛教禪宗典故，據說有一次釋迦牟尼在靈山法會上面對眾多弟子，閉口不說一個字，只是手拈鮮花，面帶微笑。眾弟子皆十分惘然，只有摩訶迦葉發出了一個會心的微笑。釋迦牟尼見此，就說道：“我有正眼法藏，涅槃妙心，實相無相，微妙法門，不立文字，教外別傳。”這樣，摩訶迦葉就成了這“不立文字，教外別傳”的禪宗傳人，中國佛教禪宗也尊奉摩訶迦葉為西土第一祖師。

白馬寺大佛殿內的“釋迦靈山會說法像”就是根據此傳說塑造而成的。

三佛旁邊，還有手拿經卷的文殊和手持如意的普賢兩個脅侍菩薩。

釋迦牟尼佛像背後是觀音菩薩佛像。

殿內還有一口引人注目的大鐘，上飾盤龍花紋，日出東方，刻有“風調雨順，國泰民安”等大字，並附詩一首：“鐘聲響徹梵王宮，下通地府震幽冥。西送金馬天邊去，急催東方玉兔升。”據傳此口鐘與當時洛陽城內鐘樓上的大鐘遙相呼應，每天清晨，寺僧焚香誦經，撞鐘報時，洛陽城內的鐘聲也跟著響了起來。

大佛殿之後，是一座懸山式建築的“大雄寶殿”。

大雄寶殿殿前有一月臺，是寺院內最大的殿宇。由歇山頂改為懸山頂，面積有所縮小。殿內貼金雕花的大佛龕內塑的是三世佛：中為婆娑世界的釋迦牟尼佛，左為東方淨琉璃世界的藥師佛，右為西方極樂世界的阿彌陀佛。

三尊佛像之前，站著韋馱、韋力兩位護法天將的塑像，他們執持法器，廣帶飄揚。

兩側還排列著十八尊神態各異、眉目俊朗的羅漢塑像。這十八羅漢都是用漆、麻、絲、綢在泥胎上層層裱裹，然後揭出泥胎，製成塑像，這種“脫胎漆”工藝叫夾苧乾漆工藝，在國內是獨一無二的，乃寺中塑像之精品。背後殿壁上還排列整齊地刻鏤著五千餘尊微型佛像。

大雄寶殿之後有接引殿，為一般寺院所罕見。

接引殿為雙層殿基，是寺內最小的建築。

殿內供奉著西方三聖：中為阿彌陀佛立像，左邊為持淨瓶的觀世音菩薩佛像，右邊握牟尼寶珠的是大勢至菩薩佛像，這三尊佛像均為清代泥塑。

毗盧閣是白馬寺內的最後一座佛殿，它坐落於清涼臺之上，是一組庭院式建築。

清涼臺原是明帝少時讀書乘涼之處，後為攝摩騰、竺法蘭譯經之所。在白馬寺中，清涼臺的位置是最高的。

正面大殿毗盧殿為重簷歇山樓閣式建築，閣內正中有一座磚臺座，設一木龕，龕內供奉一尊毗盧佛像，左立文殊，右立普賢，這一佛兩菩薩，在佛教中合稱“華嚴三聖”。

毗盧閣外兩側有兩座配殿，即攝摩騰與竺法蘭配殿，分置二高僧泥塑像，以示紀念，今山門東西兩側尚有二僧之墓。

白馬寺東南有一座十三層的齊雲塔，為方形密簷式磚塔。每層南邊開一拱門，可以登臨眺望。舊與清涼臺、騰蘭墓、斷文碑、夜半鍾、焚經臺合稱“白馬寺六景”。千百年來，民間流傳著兩句諺語：“洛陽有座齊雲塔，離天只有一丈八。”

寺南還有兩座夯築高土臺，臺上立著一塊“東漢釋道焚經臺”字樣的通碑，這就是“六景”之一的焚經臺。這座焚經臺記述了佛教徒與中國方士們之間的一場口力角逐，最後以佛教徒取勝而告終，漢朝佛教由此興盛。