唐高宗永徽三年（652），玄奘法师为供奉从天竺带回的佛像、舍利和梵文经典，奏请在长安慈恩寺的西塔院建造了一座五层砖塔。后层数和高度又有数次变更，最后固定为七层楼阁式砖塔，由仿木结构形成开间，由下而上按比例递减。每层的四面各有一个拱券门洞，可以凭栏远眺。

大雁塔最初仿西域窣堵坡形制，砖面土心，不可攀登，后经历代改建、修缮，逐渐演变成具有中原建筑特点的砖仿木结构，成为可登临的楼阁式塔。体现了古印度佛教建筑艺术传入中国并逐渐的中国化的过程。

唐显庆元年（656年），唐高宗御书《大慈恩寺碑记》，从此寺名为“大慈恩寺”。大雁塔坐落在慈恩寺内，故又名“慈恩寺塔”。大雁塔所在的大慈恩寺是玄奘专门从事译经和藏经之处。

大雁塔是砖仿木结构的四方形楼阁式塔，由塔基、塔身、塔刹三部分组成。全塔通高64.7米，塔基高4.2米，南北长约48.7米，东西长约45.7米；塔身底层边长25.5米，呈方锥形；塔刹高4.87米。1、2两层有9间，3、4两层有7间，5、6、7、8层有五间，每层四面均有劵门。

大雁塔基座皆有石门，门楣门框上均有精美的线刻佛像及砖雕对联。底层南门洞两侧嵌置碑石，西龛是由右向左书写，唐太宗李世民亲自撰文、时任中书令的大书法家褚遂良手书的《大唐三藏圣教序》碑，东龛是由左向右书写，唐高宗李治撰文、褚遂良手书的《大唐三藏圣教序记》碑，人称“二圣三绝碑”。

一层：大雁塔南门

在唐代，新进士及第后，有大唐天子于杏园赐宴，于曲江聚会饮酒，慈恩塔下题名等风俗活动，这就是人们常说的“曲江流饮”和“雁塔题名”。

二层：释迦牟尼佛像

大雁塔二层的塔室内，供奉着一尊铜质鎏金的佛祖释迦牟尼佛像，系明初宝贵文物，被视为“定塔之宝”。

三层：舍利子

在三层塔室的正中，安置一木座。座上存有珍贵的佛舍利及大雁塔模型。有关舍利的由来有着一段故事，系印度玄奘寺住持悟谦法师所赠，属一乘佛宝。大雁塔的模型是严格按照1比60的比例制作，惟妙惟肖。

四层：贝叶经

大雁塔四层塔室内供奉着两片长约40厘米、宽约7厘米的贝叶经，上面刻写着密密麻麻的梵文，据说现今全世界认识该文字的学者不足10位，其珍贵神秘可见一斑。

大雁塔作为现存最早、规模最大的唐代四方楼阁式砖塔，是佛塔这种古印度佛寺的建筑形式随佛教传入中原地区，并融入华夏文化的典型物证，是凝聚了中国古代劳动人民智慧结晶的标志性建筑。