白云寺建于明初，因寺前常有白云飘飞得名白云寺，又因寺在太原南向，俗名南十方院。十方即佛教称的十个方位，即东、南、西、北、东南、西南、东北、西北、上、下。
白云寺依山筑砌，坐北向南，分上下两院。上院以中轴线为主，横轴线为辅，构成三重院的“十”字形建筑规制。依次有楼道、山门、钟鼓楼、献殿、大雄宝殿及二层三面围楼24间。各院两侧各有配殿，供枷蓝、关羽、达摩及观音、地藏菩萨。
在横轴线上，左有方丈院，右有客堂院。西侧另辟观音堂，自成格局。院中林荫蔽天，清凉爽人。院内辟曲尺围廊、蹬道、月门等，可南北穿行，东西贯通。大殿五楹，悬山式九檩结构，内有释迦牟尼和韦驮的明代脱纱坐像，四周有经柜，珍藏数千册佛经。另有石碑、铁钟、供器等珍贵的宗教文物。