高昌回鹘佛寺位于新疆昌吉回族自治州吉木萨尔县城北约1.3公里处，东距北庭故城约1公里左右，是高昌回鹘时期修建的主要佛寺之一。
这是一座大型佛教寺庙遗址，整个建筑布局呈长方型，南北长70.5米，东西宽为43.8米。佛寺地基为夯土台基，寺院的壁墙为土坯建筑。约建于公元10世纪。
全寺分南、北两部分。北为正殿，坐北朝南，残高14.3米，殿中有一座大型坐佛泥塑像，胸部以上已毁，残高约6米左右。
在正殿的北、东、西、三面墙的外侧，有上、下两层佛洞环绕。佛洞前有可供行人通过的围廊。上层每面有7个佛洞，每个洞中都有一个台座，台座上都有一尊小的坐佛像，有的台座上还保存有彩色壁画；下层每面有8个佛洞，每个洞中有1至3个台座，台座上也都塑有坐佛像，佛洞的券顶和洞壁上有彩绘的千佛。
南部建筑为一大型庭院。庭院两侧面有配殿，东西各3座，基本是对称的。配殿中心为佛坛，有佛（坐佛或立佛）、菩萨、罗汉、天王等塑像，少者6、7尊，多者20余尊，均已残毁。在东面的一座配殿中还有一大型佛涅槃像。有些殿中的塑像和壁画尚妆金贴彩，富丽堂皇，表现了相当丰富的古代社会生活的画面。
壁画有反映当时佛事生活的护法擎龙幡图、婆罗门击鼓图、宝藏宝幢图、马头观音像、千佛像及各种供养人像等等。其中东配殿中的一幅大型《分舍利图》，色彩绚丽，笔直法纯熟，形象生动多姿，保存最为完整，为全国所仅见，充分体现了古代维吾尔族人民高超的绘画艺术。画面北侧部分为王者出行图，中心是一只脚横坐于白象背上的王者，身着铠装，头后有圆形顶光，左手按于左腿之上，右手举于胸前伸出二指；白象鞍辔俱全，王者与白象前后簇拥着众骑士。骑士们铠明甲亮，披挂整齐，腰间挂佩剑和弓箭，双手合擎长伞或旌旆，整个出行队伍浩浩荡荡，行进于山峦草地之间。该图下方，画有一对代养人象，方圆脸型，弯眉，鱼形眼，高鼻，朱唇小口，大耳垂，环形耳珰，双手合持一花置于胸胆。男者头戴栎形高冠，身着圆领紧袖长袍，腰束鞊鞯带；女者头戴桃形凤冠，下垂步摇，身穿折领紧袖长袍。在两供养人之头侧，写有回鹘文题记，为“神圣的亦都护之像”和“长史”、“公主”之像。“亦都护”为高昌回鹘国王的称号。据此推断，该寺当为高昌回鹘时期的佛寺。该寺傍倚碧潭，环境宜人，是北庭古城边的旅游胜地。
1961年，北庭高昌回鹘佛寺被国务院公布为全国首批重点文物保护单位。