进入山门，由南向北，中轴线上的主要建筑依次为天王殿、大佛殿、大雄殿、接引殿、清凉台、毗卢寺。

天王殿，歇山式屋顶，主脊上雕透花龙，两端为鸱尾吞脊兽，中作火焰形象佛光。屋檐四角翘起的戗脊上饰有走兽和庞涓、韩俯、罗成、周瑜四神将，整个大殿显示出明代建筑风格。天王殿正中，置大雕佛龛，龛顶和四周有50多条姿态各异的贴金雕龙，龛内供奉贴金的弥勒佛笑像。

大佛殿与天王殿，建筑式样相同。大佛殿是白马寺僧众做早课、晚课和举行法会的地方，正中供养佛教创始者释迦牟尼塑像。因佛徒尊释迦牟尼佛为“大佛”而得名大佛殿。

大雄殿为白马寺内最大的殿宇，内供横模仿三世佛，正中坐莲花座的是释迦牟尼像，左侧为东方琉璃世界的药师佛，右侧为西方极乐世界的阿弥陀佛。佛前十八罗汉均为元代造像，这是我国优秀的传统工艺“夹贮干漆”造像法，它具有造形美，重量轻，结实牢固，经久不坏的优点，为我旦备纤国所独创，可惜明代之后失传。

接引殿规模较小，内供西方极乐世界的阿弥陀佛。按佛教说法，佛教徒修行到最后阶段并有一定功果后，便由阿弥陀佛接引他到西方极乐世界。殿内主尊为阿弥陀佛立像，因为是站在那里，援手接引人入渡西方极乐世界，故又名接引佛。他和两旁拿净瓶的观世音菩萨和拿牟尼宝珠的大势至菩萨一起，被称为“西方三圣”。

清凉台位于接引殿之后，古柏掩映，雄伟壮滚则观。清凉台又被称为“空中庭院”，是白马寺的胜景。清康熙年间，寺内住持和尚如诱曾作诗赞美道：“香台宝阁碧玲珑，花雨长年绕梵宫，石磴高悬人罕到，时闻清磬落空蒙。”这个长43米，宽33米，高6米，由青砖镶砌的高台，具有古代东方建筑的鲜明特色。这里还建有白马寺的最后一座大殿——毗卢阁，内供毗卢遮那佛及文殊菩萨、普贤菩萨，称为“华严三圣”。

清凉台前有一座风格古朴的券洞，游人至此，可以看到部分券石上刻有工匠的姓氏名字。据考证，这些券石连同天王殿、大佛殿殿壁上的梯形大砖、青石，都是东汉时候的遗物。