唐文宗開成五年（西元八四○年），回鶻部從自鄂爾渾河流域大舉西遷，其中一部分定居北庭一帶。回鶻人原在漠北時，信奉摩尼教，於唐鹹通七年（西元八六六年），高昌回鶻政權建立後，始皈依佛教。西寺壁畫中，現存有「亦都護（高昌國王）」、「長史」、「公主」之像，該寺當為高昌回鶻的王室寺院。
元惠宗至正六年（西元一三四六年），禿黑魯貼木兒即位察合台汗，成為第一位信奉伊斯蘭教的蒙古汗，並強制推行伊斯蘭教。至明朝洪武十六年（西元一三八三年），禿黑魯貼木兒之子黑的兒火者為別失八里（即北庭地）的察合台汗，他在位期間曾對高昌地區（今吐魯番）進行「聖戰」，搗毀佛寺，殺害佛教僧侶，強迫高昌居民改信伊斯蘭教。由於「聖戰」並強迫之宗教更替，西寺當毀於斯時。
現殿窟內殘存有佛、菩薩、羅漢、天王等塑像，壁畫內容主要為千佛、菩薩、護法、經變故事，供養比丘和供養人像，間有回鶻文、漢文題記，為研究維吾爾族的古代宗教、文化、藝術、語言文字和建築技術等，提供了極為珍貴的實物資料。
寺址：新疆吉木薩爾縣
