古龟兹是西域36国中的一个大国。公元前1世纪，随着丝绸之路的畅通，佛教僧侣随同西方商人来到西域，传经布道，弘扬佛法，古龟兹因此成了西域的三大佛教中心之一。苏巴什佛寺就是在此时兴建的。魏晋时期，龟兹的佛教达于极盛，小小的龟兹“城三重，中有佛塔庙千所”，就连王宫里也雕有立佛塑像，如同寺院一般，苏巴什佛寺也因此成为龟兹名寺之一。8世纪后期，唐与吐蕃在西域的争夺，使龟兹佛寺遭到极大破坏，佛事逐渐衰落。苏巴什佛寺与龟兹其它寺院一样，在宗教之争中毁坏败圯。现存的苏巴什佛寺名为大寺，实为一处大型佛教建筑遗址群，是古龟兹佛教文化由盛到衰的历史见证。
该寺分布于铜厂河东西两岸起伏不平的山岗上，分为东、西二寺。两岸塔庙隔河对峙，故名东、西怙厘。东、西二寺各有塔庙3座。为两寺主体建筑。
东寺依山而筑，南北长535米，东西宽146米，寺垣已毁，寺内有房舍和塔庙遗址，均为土坏建造，墙壁高者达10米。寺区3座塔庙，颇为宏伟。北塔建于山腰，塔呈正方形，分3级，地势最高。俯瞰山麓古城，败墙颓壁，形如蜂窝，亦为奇观。中塔位于寺区中部土岗顶上，塔呈方形，分4级。南塔位于寺区南部，也为方形，分3级。南塔东面隔一干沟，有一排东西向的3个佛洞，其西侧有两排南北向破房，中间形成一走道，从此沿小路可抵寺区北端。
西寺大多分布在山前戈壁坡地上，南北长685米，东西宽170米，由塔庙、房舍、残垣组成。寺内塔庙3座，北塔建于寺内北部土岗上，东临河床，塔身呈方形，分4级。在塔的北面及南面均有佛洞环绕，洞壁上刻有龟兹文字和佛教人物，曾出土过汉、南北朝、唐代钱币、铜、铁、陶、木器、壁画、泥塑佛像等。此外还发现写有古民族文字的木简及残纸。中塔在寺区中部土岗顶端，塔座呈长方形，分5级，塔基南面有一斜坡走道，下部被山洪冲毁，残存部分长12米。塔顶原有一佛殿，前殿现已面目全非，后半部分甬道内尚存有少量壁画。塔背后有墓葬一座。南塔位于寺区南部，塔基方形，分5级。西寺南头有一小城，平面略呈方形，周长约318米，亦土坯筑，城垣残高10米以上，以位于城内中部的中殿和殿东侧的土坯塔为中心，间有少量附属建筑。中殿墙外西侧面有一组3间相连的小房，中殿南门外西侧面依墙也有一组3间小房。中殿以北约11处是西殿，依其西墙有3排小房，共5间。中殿以东，土坯塔北，邻北城墙是东殿。在东、西殿相通的走道南、北座依古城南、西两侧而修的建筑。从小城的形制和规模看，似为一僧舍所在处。这些遗迹都为我国研究西域地区的佛教提供了大量的实物资料。
1961年，苏巴什佛寺被国务院公布为全国首批重点文物保护单位。