库车大寺位于清代子城东侧，热斯坦大街以北的克戈墩台地上，北邻314国道，西邻库车龟兹历史博物馆，所处地段东西长126.30米，南北宽114米，占地面积14398平方米，在伊斯兰教的重大节日期间可以容纳上万人，是新疆境内仅次于喀什艾提尕尔清真寺的第二大寺。
大寺门楼高18.3米，全部青砖砌成，高耸的门楼与宣礼塔， 庄严挺拔。塔柱雕以伊斯兰风格图案，穹窿式楼顶，形似天宇，寺内礼拜大厅1500平方米，可容纳3000人大礼拜。
纵横8行的64根六棱形大柱，饰似彩雕绘画，支撑起由102块方格画图案组成的天花板，华丽壮观，值得一提的是小礼拜寺之北有一处声威显赫的“宗教法庭”，它是政教合一的产物，也是新疆保留的为数不多的伊斯兰教司法机构遗址。
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