礼拜殿全寺主要建筑。有三层屋顶，殿顶衔接处有一道垂直的半弧形影壁，成为殿顶的一个特殊装饰。最前面的是一座六角攒尖亭式建筑，俗称窑殿。窑殿正面壁龛上，满雕精巧的阿拉伯文和花朵。殿内普相仿和天花板上，施以“博古”、“花齐”等彩绘。“博古”和“花卉”都是礼拜寺壁画常用的题材。礼拜殿内悬挂着用玻璃串珠、彩色玻璃灯罩组成的各式大吊灯。

梆歌楼在礼拜殿的正前方，是一座歇山重檐方亭建筑。梆歌楼是作礼拜前登楼向教民报告时间的，所以又叫宣礼楼或唤醒楼。它的前身是宋元年间修建的尊经阁。

碑亭在礼拜殿前的月台两旁，左右对称，亭重檐歇山顶，碑是明弘治九（1496年）重修礼拜寺后所建。碑文原用汉阿两文刻成，现已剥落不清。

除寺内建筑物外，重要文物还有：一座高2.70米，上铸阿拉伯文和“大清嘉庆三年秋月吉日建造”的铁香炉；一口高0.50米，上铸“道光丁末年有恒堂造重150斤”的铜香炉，重达1800多斤，清乾隆四年（1039年）造的大铜锅，以及一块明万历年间记载明宣德正统年间重修礼拜寺经过的石碑。礼拜寺的建筑，采用了中国木结构的传统形式，但在主要建筑物的细部装饰上，带有伊斯兰教建筑的阿拉伯装饰风格。