同心清真寺位于同心县旧城西北角的高地上，是宁夏现存历史最久、规模最大的一座伊斯兰教建筑。同心清真大寺也是著名的革命文物，同心清真大寺巳被自治区列为全区第一批重点文物保护单位。
相传该寺始建于明代万历年间（1573－1619年）。从照壁，礼拜殿脊梁处墨书题记看，清乾隆五十六年(1791)和光绪三十三年(1907)曾两次重修。占地面积约3540平方米。
寺门朝北，门前有一座仿木结构的砖砌照壁，长9米，高6米，中心有大幅“月桂松柏”砖雕，两边雕刻有“万物编生沾主泽，群迷普渡显圣恩”的对联，甚为精美。由门通过卷洞，有台阶可登上高达7米的砖砌台基，台基上占地面积3500平方米，建有礼拜殿、邦克楼、南北讲经堂、阿訇住房等。
主体建筑礼拜殿坐西向东，与寺门相反。是一座单檐歇山顶式的建筑，由一个卷棚顶和两个九脊歇山顶前后勾连，面宽5间，进深9间，用20多根巨大的圆木柱支撑梁架，室内全用木板铺地，两侧内墙刻有精致的阿拉伯文《古兰经》节文的书法，殿内可容800人作礼拜。礼拜殿的右前侧，有二重檐、四角攒尖顶亭式建筑邦克楼。台基下部建筑由寺门、井房和沐浴室等组成。整体建筑呈现出一个倒卷帘式的布局，将中国传统的建筑风格和伊斯兰教装饰艺术巧妙地融为一体，体现了精湛的建筑技巧。
1936年10月中国工农红军西征时，曾在该寺召开各界代表大会，成立于第一个县级民族自治政权——豫海回民政府，使之成为一处著名的革命旧址。1958年曾被列为首批全国重点文物保护单位。1979年重新开放后，国务院宗教局和宁夏回族自治区政府先后拨款进行全面维修，现已成为宁夏重要的旅游景点之一。