南大寺接近解放南路南端。原在乌鲁木齐市南山的南台子，1919年迁至此处重建。南大寺的主要建筑礼拜殿，平面呈凸字形。屋顶前部作重檐歇山式，盖琉璃瓦。檐脊上安置了二龙戏珠等瓦饰，檐下五层画板绘有卷草花卉花纹精等五彩图案.,脊檩雕有22个飞龙。殿内后部砌砖墙，前部装木格门，格心致。步廊两侧看墙刻有兰、梅、竹、荷四画屏等。大殿分内外两殿，外殿深15米、宽22米，内殿深、宽各15米。殿内可容千人作礼拜。寺院内还设有宣讲楼、 淋浴池、阿訇住房和外宾接待室等。