妙应寺俗称白塔寺，始建于辽寿昌年间（1095-1100年），原名永安寺。元朝至元八年（1271年），寺内残损的辽舍利塔中突然发现了舍利，当时正值元大都刚落成后不久，为表庆贺，求取吉祥，元世祖忽必烈决定推倒辽残损的旧塔，在原址上另起新塔。至元十六年（1278年）新塔及寺院的改扩建工程全部竣工，「精严壮丽，坐镇都邑」，新塔名「释迦舍利灵通之塔」 ，即今日的大白塔，同时改寺名为「大圣寿万安寺」。万安寺是元代皇家在大都城内最重要的藏传佛教寺庙，「规模巨大，一如内廷之制」，香火极盛。最鼎盛时，由皇帝主持的一场佛事活动中，参加的信徒达十万之众。至正二十八年（1368年），寺内主要殿宇遭遇雷火，瞬间付之一炬，仅白塔得以幸免。到了明宣德八年（1433年）寺庙重修，1451年改名「妙应寺」，并沿用至今。清康熙、乾隆年间，寺院又几经修葺，现仅白塔为元代遗物。1978年在对白塔进行维修加固时，发现清乾隆十八年（1753年）存留在高塔顶部宝珠内的大藏经、木雕观世音像、补花袈裟、五佛冠、乾隆帝手书【波罗蜜多心经】、藏文【尊胜咒】、铜三世佛像等一批珍贵佛教瑰宝。
今天的妙应寺基本保留了明代时的格局，总占地面积约1.3万平方米，规模仅为元代的八分之一。寺院中轴线上由南向北依次为山门、天王殿、三世佛殿、七佛殿、三宝殿，最北端就是大白塔。
山门及钟鼓楼建筑组群文革中被毁，现为1988年依旧样重建。山门正面辟三道券门，正中门上方悬「敕赐妙应禅林」匾额。
天王殿为明代建筑，面阔三间，进深两间，单檐歇山顶。殿内原供奉文革中被毁，现天王、弥勒造像为新修缮时补塑。
三世佛殿为全寺主殿，清乾隆题名「意珠心镜」殿。主殿为明代建筑，面阔五间，进深三间，单檐庑殿顶。原殿内造像文革中被毁，现陈列为修缮工程展。殿前月台上有两尊元代石狮，气韵古朴、工艺精湛，为1999年由东城麒麟胡同迁来。三世佛为大乘佛教的主要崇敬佛，按空间和时间分为横三世和纵三世两种。横三世一般为东方药师佛，协侍为日光、月光菩萨；中间释迦牟尼佛，协侍为文殊、普贤菩萨；西方阿弥陀佛，协侍为观世音、大势至菩萨。纵三世为过去佛燃灯佛、现在佛释迦牟尼佛、未来佛弥勒佛。此殿原先造像应为横三世。
七佛殿为寺内最大殿堂，明代建筑，面阔五间，进深四间，单檐庑殿顶。原殿内供奉七佛，即释迦牟尼佛和与他出现之前悟得正觉的六位佛，又称「过去佛」。敦煌莫高窟220窟主室北壁唐代壁画中也曾绘有七佛像，表现手法与之不同，为同一位尊佛的七种不同化身。此殿原先造像可能是指前者。现殿内的佛造像陈列均由别寺搬迁来，包括元代楠木三世佛及其它明代造像精品。
三宝殿也称「具六神通」殿，位于北部的塔院内，大白塔的正南面，与大白塔共建在一个「凸」字形大平台上。清代建筑，面阔三间，进深三间。具六神通指六种超能力，即天眼通、天耳通、他心通、宿命通、神足通、漏尽通。现殿内有木雕三世佛，铜五供，唐卡等珍贵文物。
中轴线最北端的标志性建筑——大白塔，是北京地区仅存的几座元代地上建筑中最高大者，是元大都保留至今的最重要城市地标之一，是现存最早最大的覆钵式喇嘛塔。白塔为砖砌筑，外饰白垩，建在一个成「凸」字形高台的后部中央。高台周环红色围墙，四角建角亭，布局类似金刚宝座塔。围墙和白塔塔基中间留出通道，供信徒绕塔诵经。塔基为「亚」字形平面，清称「四岀轩」。每边长约30米，每角均有五个劈叉。南边施台阶，可登上塔基顶面。顶面外周圈又有一圈红色矮墙，内有通道亦可绕塔。塔基之上为两层须弥座式的塔座，亦为「亚」字形，上承覆莲、金刚圈、宝瓶，组合形成塔身。塔身之上是塔脖，又是一层小须弥座。再上为下大上小成圆锥状的「十三天」相轮，与其上的宝盖、宝珠一起，构成塔刹。从凸字形平台到塔刹顶，总高度50.86米。
大白塔由尼泊尔大匠阿尼哥奉敕主持修建，形制源于古印度的窣堵婆（Stupa），并结合现场的实际情况和中国式审美，创造出这一伟大杰作。「制度之巧，古今罕有」。藏传佛教萨迦派五祖、帝师八思巴之弟益邻真，依照密教经典，参与了大白塔的设计和像设。塔身外表和四角原先有纹饰图案，现今已消失。喇嘛塔有两种常见样式，一种塔身低、相轮粗、宝盖大，称「噶当觉顿」，如妙应寺大白塔。另一种为明代中叶以后出现并开始流行，塔身高、辟眼光门、相轮细、宝盖小，称「觉顿」，如清顺治建北海大白塔。天气晴好时，站在景山向西眺望，两座不同类型，不同时代建造的大白塔一高一低、交相辉映，丰富壮美了北京的城市轮廓线。
佛教讲因缘，万事皆有缘起。正是一代帝王忽必烈与两位天才（八思巴和阿尼哥）相互之间的传奇故事，才有了大白塔的耀目出世。
1238-1239年，蒙古大汗窝阔台之子阔端陈兵凉州，剑指西藏。此时，蒙古人想找一位西藏高僧进行谈判，并详细了解一下西藏的实际情况。经考察后最终选择了藏传佛教萨迦派教主，后世被称为四祖的萨迦班智达，简称萨班。
1244年，阔端给萨班写了一封邀请信。60多岁的萨班不顾体弱多病，路途险远，带上两个侄子——10岁的八思巴和6岁的恰那多吉从萨迦寺出发，毅然北上。途经拉萨时，引领两个侄子在大昭寺出家，受沙弥戒。
1247年，萨班一行终于到达凉州，第二年正月觐见了阔端。这是一场极为重要的会面，成为蒙藏历史的转折点，同时扭转了当时西藏佛教长期衰微、混乱局面，奠定了萨迦教派在卫藏地区「政教合一」的最高统治地位。会谈商讨了如何在保证西藏各种势力利益的前提下，使西藏归附蒙古。会谈结束后，萨班给西藏的民众写了一封言辞恳切的公开信，促使卫藏僧俗及各地方势力归附蒙古。在此期间，萨班还用高超的藏医术，治好了阔端的旧疾。萨班和两个侄儿也在凉州住了下来，八思巴继续跟着萨班学习佛法，恰那多吉则改着蒙古服装，学习蒙语。
1251年，萨班在凉州幻化寺圆寂。年仅17岁的八思巴接过了衣钵，成为萨迦派新教主，后世称五世祖。同年，阔端王去世，蒙哥（托雷嫡长子）夺得汗位，蒙古皇权由窝阔台系转移到托雷系。
1253年，蒙古大汗蒙哥派忽必烈（托雷嫡次子）挥军南攻云南大理，途径松潘、阿坝等地区驻军。忽必烈召噶码噶举派的噶玛拔希和萨迦派的萨迦班智达到六盘山会晤。此时萨班已经圆寂，于是年仅19岁的萨迦派新教主八思巴代替萨班前往六盘山，与忽必烈会面。八思巴的年轻、博学、睿智、诚实博得了忽必烈的宠信。
萨迦派和噶码噶举派是当时西藏地区藏传佛教的两大主要教派。萨迦派的寺院围墙上涂有红、白、蓝三种颜色的条纹，因此也被称「花教」，教法主要内容为道果教法。噶码噶举派的教法主要内容为大手印，是修炼密宗的主流方法之一，分红帽和黑帽两系。其中的黑帽系开创了「活佛转世」这一藏传佛教独特的传承体系，并很快被其他派别认可、效仿。明清时期西藏的佛教法王（达赖、班禅），属于以戒律为教法主要内容的格鲁派，也称黄帽派、黄教，其创世人宗喀巴那年还没有出生，格鲁派还没迈上历史舞台。
六盘山会晤结束后，噶玛拔希选择了与八思巴不同的未来发展之路，他不肯驻留在忽必烈身边，北上依附蒙哥汗。噶码噶举派和忽必烈之间的关系就此冷漠。
1255年，八思巴奉忽必烈之命回藏受比丘戒，不久后又回到元上都。1258年，为了解决佛教与道教之间常发生的辩论事件，蒙哥汗命忽必烈在元上都的宫殿里举行了隆重的佛道辩经法会。两派各选出十七人参加主辩，佛教方以少林寺为首组成，二百名儒学家担任此次辩论会裁判。会议盛况空前，三百佛僧，二百道士出席现场，包括年轻的八思巴。但谁也没有想到，他会对辩论会的结果起了决定性作用。辩论中，道教以【史记】为论据驳斥佛教正统，佛教方一时无以应对。此时八思巴挺身而出，引用道教方提出的论据，列举其论点自相矛盾处，进行了雄辩的阐述。最终道教一方承认自己辩论失败，十七名主辩道士当场削发为僧，一些道观也随之改造成佛教寺院。蒙哥汗「大悦」，忽必烈更喜，遂在全国范围内推崇藏传佛教。
1259年，蒙哥汗突然暴亡，未能留下继位遗嘱，忽必烈与其弟阿里不哥（托雷嫡四子）展开了夺位大战。最危机的时刻，八思巴不离不弃，一直坚定的追随忽必烈，并鼎力支持。
1260年，忽必烈继位大汗，建立元朝。为了巩固「大一统」的国家统治，施行「联蒙制汉」的政治目的，把藏传佛教上升到国教地位，同年赐封八思巴为元朝国师，「受以玉印，任中原法王，统开天下教门。」八思巴正式成为元代第一位全国佛教领袖，开创新的历史，并对后世产生深远影响。忽必烈和八思巴，彼此相互成就了对方。十年之后，忽必烈又晋升八思巴为帝师，并更赐玉印。萨迦派也随之进入极盛时期，元朝一代，先后共有13位萨迦派教主被册封为帝师。元灭明起后，萨迦派随之衰落，地位最终被格鲁派取替。
同年，元世祖忽必烈命八思巴在西藏建黄金塔。闻尼波罗国（尼泊尔）多良工，又是佛教教义的发源地，有原汁原味的佛教建筑，于是发诏书征召。一共搜罗80人应征，唯缺一人为领队。英雄出少年，当时年仅17 岁的阿尼哥毛遂自荐担当领队，率领诸匠到达西藏，次年顺利完成了黄金塔的建造任务。八思巴惊叹阿尼哥为当世奇才，收其为弟子，并荐之元廷。
至元元年(1264年)，忽必烈迁都大都——北京。至元八年(1271年)，忽必烈召命阿尼哥敕建妙应寺塔，阿尼哥展现出其非凡的创造力，开创出这一流芳后世的经典喇嘛塔式样。至元十六年(1279年)，大白塔竣工，获得极大成功。之后，阿尼哥又承担了五台山大塔院的白塔等其它一些建造工程，再也没有重返尼泊尔。1306年病卒于大都，享年六十二岁。
万物皆有佛性。而今的大白塔依旧静静矗立在北京阜城门内大街北侧，像是一位白发苍苍的老者，慈目垂眉北京城沧海桑田的变迁和平日里忙忙碌碌的芸芸众生；又像是一座丰碑，默默记述着妙应寺往日的辉煌历史和关于大白塔的所有因缘故事。这一刻，时空凝固，涅槃静止；不生不灭，一切永恒。
