山西大同善化寺壁畫是大雄寶殿里的東西墻兩側的壁畫十分精美，前面有精美的彩塑雕塑，殿內四壁原來滿繪壁畫，因年久失修，逐漸損毀。壁畫史繪于遼金時代，現僅西山墻和南壁兩盡間壁畫尚存，清代壁畫總計面積為149.77平方米。
目前，東壁畫面已不存。西壁畫面依其開間畫五鋪說法圖像，表現的是佛陀五會演經說法的場面。 畫面以當空彩云為背景，每鋪當心畫釋迦說法坐像，佛像全高3.20—3.45米，佛座高1.60—1.75米；佛兩側各畫一身脅侍菩薩，脅侍菩薩像高1.95—2.05米。佛光上部的兩隅又各畫四身護法天神 ，有的佛座壸門內又畫二身力士像。每鋪佛陀當頂，各畫盛開的千葉覆式蓮花華蓋，蓮心內百寶瓔珞垂掛。佛像皆青色螺髻上置紅色寶珠，面相方圓飽滿，結跏趺持吉祥坐式，手或持寶器，或作說法印，坐蓮華臺上。臺座高大、華麗，呈上圓下矩形。佛背光中，頭光、身光、舉身光均作同心圓，圓形內外飾如水樣流動的網目紋和冉冉升騰的火焰紋。脅侍菩薩遍身瓔珞，頭戴金花珠絡高冠，足踏青底紅葉蓮花，面形方圓，五官娟秀，表情溫靜，體態健碩，裳帶飄舉。三十九位天神中，僅見一女天神，且多武將，其身形魁偉健壯，形貎多詭譎怪誕，或青須長髯武將，或紅發獸面梟雄，個個威武神勇，目睛湛湛，可謂刀戟利劍錚錚作響，天衣裳帶滿壁風動，它們與主佛和脅侍菩薩的怡然安詳，形成了鮮明的對比，其繪制水平當是清代壁畫中的杰作。
南壁東盡間畫八臂三面的《準提佛母法會圖》。畫面上端正中一覆蓮盛開如華蓋向外展開，邊緣垂掛繽紛的香花、纏枝和瓔珞，生有八臂三面的準提佛母 位居中央，結跏趺持吉祥坐于青白蓮花座上，頭戴金花珠飾冠和金耳珰，身披青色天衣，遍身蔽金碧瓔珞，著紅裙，腰扎白色長綬帶，天衣飄舉，帶垂座下。菩薩臉作一正兩側，正面呈肉黃色，細眼彎眉，作慈悲相；臉兩側各畫一白色側臉，瞠目咧嘴露白牙，均作猙獰相；袒胸佩花珠金項圈，八手臂皆戴珠飾金釧、金鐲、指環；八臂中，左邊第一手持寶鐸、第二手舉寶幢、第三手捧寶壺、第四手執孔雀羽毛；右邊第一手下握寶卷、第二手舉寶劍、第三手指頂金火輪、第四手托金缽，缽中有化佛；八臂菩薩身佩白色圓形身光，圓光外滾動著火焰和云氣紋。其頭頂，升起一股盤繞散開的彩云，云里化現出七個小坐佛；左右青色的星空里，又有四朵耀眼的彩云，眾天神簇擁結隊隨行其中（每邊二朵，上五人，下十四人，或十五人，共計三十九人）；星空里還散布著十二宮神，可辨認出的有“獅子宮”、“女宮”、“蝎宮”、“瓶宮”、“白羊宮”、“金牛宮”、“男女宮”、“蟹宮”等 。菩薩其左右的脅侍二菩薩，手中各持寶器，右服白，左衣朱，皆頭頂花珠冠，白衣菩薩手執蓮，天衣緾身，瓔珞蔽體，結跏趺坐。在八臂菩薩兩側及脅侍二菩薩頭光頂各有一男二女著帝王、帝后服，可能表現的是帝釋天和大梵天眷屬像，其兩側又各畫五位男女護法天神，其中四大天王有頭光，可辨識的有抱琵琶的持國天王、托塔執寶幢的多聞天王；下端正中臺座兩邊畫四比丘，外圍又畫二十位男女護法天眾，二十天眾中有二位已模糊不清 。比丘個頭稍高，有頭光，其中一人作梵僧老者之相，他們合掌恭立，面向正中菩薩臺座下一奕奕站立的長腳孔雀；二十諸天眾靠邊參差排列，有的扎幞頭，著常服，手把青枝白蓮；有的戴通天冠，身著袞服；有的赤胸裸懷、頭飾骷髏、手持刀劍；有的男天面相慈善卻蟒蛇緾身手握蟒頭；有的女天高髻秀發嫵媚動人把鏡照面，有的牛頭馬臉紅發獠牙舉杵握劍。
    南壁西盡間畫《彌陀法會圖》。全圖都處于彩云之上。畫面頂端以齊天的瓊樓玉宇展開，下接翻卷滾動的五色彩云及許多放射光明的七寶幢和七寶花樹，花樹上垂掛諸多瓔珞及放光的摩尼寶珠，西方三圣——阿彌陀佛、觀世音菩薩、大勢至菩薩位居中心。阿彌陀佛內穿青色通肩袈裟，外披朱色僧祇支，持吉祥坐，結禪定印，坐在上圓下矩的蓮花座上；佛陀頭頂，升起一股輕氣，繞頂三圈后，分作九股（左四右五）佛光散向天邊，每道佛光中出現了許多小化佛。佛兩邊，觀音、勢至菩薩一青衣，一朱衣，結跏趺坐在下圓下矩的蓮座上，他們頭飾金花、身披瓔珞，著金色項圈、臂釧、手鐲，手持法器，面向彌陀，作說法印。圍繞三圣，從上至下、由中間到兩邊畫成組連排的諸菩薩眾、比丘眾和伎樂天。 除伎樂天外，其余均飾頭光，伎樂手中樂器可辨的有：琵琶、排筲、笛、古琴、鑼、腰鼓、笙、鐃、板等。在眾者下端，畫一倒“凹”形七寶池，池邊欄桿迂回，階級井然，有三條路可通上岸。欄桿上蓮華柱頭金燈閃耀，池中綠水波光瀲滟滿生漣漪，蓮葉田田，蓮花盛開，有五位頭頂佛光的化生人乘坐帶蒂蓮花升出水面，正中背對的蓮花化生已靠近岸邊，他正欲踏上通向西方極樂世界的階級，岸上等候的菩薩分向兩邊，領頭的一位向他伸出接引之手，另一位端著百寶盤，還有打著華燈、手持寶幢的菩薩，其余菩薩皆合掌祈禱。地面上還有和孔雀、仙鶴等祥瑞之鳥，手捧七寶盤和摩尼寶珠的供養菩薩。
    南壁西盡間畫《彌陀法會圖》
。壁畫全圖都處于彩云之上。畫面頂端以齊天的瓊樓玉宇展開，下接翻卷滾動的五色彩云及許多放射光明的七寶幢和七寶花樹，花樹上垂掛諸多瓔珞及放光的摩尼寶珠，西方三圣——阿彌陀佛、觀世音菩薩、大勢至菩薩位居中心。阿彌陀佛內穿青色通肩袈裟，外披朱色僧祇支，持吉祥坐，結禪定印，坐在上圓下矩的蓮花座上；佛陀頭頂，升起一股輕氣，繞頂三圈后，分作九股（左四右五）佛光散向天邊，每道佛光中出現了許多小化佛。佛兩邊，觀音、勢至菩薩一青衣，一朱衣，結跏趺坐在下圓下矩的蓮座上，他們頭飾金花、身披瓔珞，著金色項圈、臂釧、手鐲，手持法器，面向彌陀，作說法印。圍繞三圣，從上至下、由中間到兩邊畫成組連排的諸菩薩眾、比丘眾和伎樂天。 除伎樂天外，其余均飾頭光，伎樂手中樂器可辨的有：琵琶、排筲、笛、古琴、鑼、腰鼓、笙、鐃、板等。在眾者下端，畫一倒“凹”形七寶池，池邊欄桿迂回，階級井然，有三條路可通上岸。欄桿上蓮華柱頭金燈閃耀，池中綠水波光瀲滟滿生漣漪，蓮葉田田，蓮花盛開，有五位頭頂佛光的化生人乘坐帶蒂蓮花升出水面，正中背對的蓮花化生已靠近岸邊，他正欲踏上通向西方極樂世界的階級，岸上等候的菩薩分向兩邊，領頭的一位向他伸出接引之手，另一位端著百寶盤，還有打著華燈、手持寶幢的菩薩，其余菩薩皆合掌祈禱。地面上還有和孔雀、仙鶴等祥瑞之鳥，手捧七寶盤和摩尼寶珠的供養菩薩。