吉木萨尔千佛洞坐落在天山北麓距吉木萨尔县城西南的黄土岗上，呈东西向的长方形，东面有山门，正殿坐西朝东，土木结构，南北两则建有配房，砖木建筑，正殿为一有斗拱的硬山顶建筑，分前、中、后堂三部分，前堂塑有丈许高的释加佛像一尊，中堂面阔三间，绘有佛说法图，18罗汉等塑像；后堂塑有卧佛一尊；三部分紧密相连，构成一个整体，寺院的西南搭有戏台，供庙会组织的戏班所用。