山西大同善化寺壁画是大雄宝殿里的东西墙两侧的壁画十分精美，前面有精美的彩塑雕塑，殿内四壁原来满绘壁画，因年久失修，逐渐损毁。壁画史绘于辽金时代，现仅西山墙和南壁两尽间壁画尚存，清代壁画总计面积为149.77平方米。
目前，东壁画面已不存。西壁画面依其开间画五铺说法图像，表现的是佛陀五会演经说法的场面。 画面以当空彩云为背景，每铺当心画释迦说法坐像，佛像全高3.20—3.45米，佛座高1.60—1.75米；佛两侧各画一身胁侍菩萨，胁侍菩萨像高1.95—2.05米。佛光上部的两隅又各画四身护法天神 ，有的佛座壸门内又画二身力士像。每铺佛陀当顶，各画盛开的千叶覆式莲花华盖，莲心内百宝璎珞垂挂。佛像皆青色螺髻上置红色宝珠，面相方圆饱滿，结跏趺持吉祥坐式，手或持宝器，或作说法印，坐莲华台上。台座高大、华丽，呈上圆下矩形。佛背光中，头光、身光、举身光均作同心圆，圆形内外饰如水样流动的网目纹和冉冉升腾的火焰纹。胁侍菩萨遍身璎珞，头戴金花珠络高冠，足踏青底红叶莲花，面形方圆，五官娟秀，表情温静，体态健硕，裳带飘举。三十九位天神中，仅见一女天神，且多武将，其身形魁伟健壮，形貎多诡谲怪诞，或青须长髯武将，或红发兽面枭雄，个个威武神勇，目睛湛湛，可谓刀戟利剑铮铮作响，天衣裳带滿壁风动，它们与主佛和胁侍菩萨的怡然安详，形成了鲜明的对比，其绘制水平当是清代壁画中的杰作。
南壁东尽间画八臂三面的《准提佛母法会图》。画面上端正中一覆莲盛开如华盖向外展开，边缘垂挂缤纷的香花、缠枝和璎珞，生有八臂三面的准提佛母 位居中央，结跏趺持吉祥坐于青白莲花座上，头戴金花珠饰冠和金耳珰，身披青色天衣，遍身蔽金碧璎珞，着红裙，腰扎白色长绶带，天衣飘举，带垂座下。菩萨脸作一正两侧，正面呈肉黄色，细眼弯眉，作慈悲相；脸两侧各画一白色侧脸，瞠目咧嘴露白牙，均作狰狞相；袒胸佩花珠金项圈，八手臂皆戴珠饰金钏、金镯、指环；八臂中，左边第一手持宝铎、第二手举宝幢、第三手捧宝壶、第四手执孔雀羽毛；右边第一手下握宝卷、第二手举宝剑、第三手指顶金火轮、第四手托金钵，钵中有化佛；八臂菩萨身佩白色圆形身光，圆光外滾动着火焰和云气纹。其头顶，升起一股盘绕散开的彩云，云里化现出七个小坐佛；左右青色的星空里，又有四朵耀眼的彩云，众天神簇拥结队随行其中（每边二朵，上五人，下十四人，或十五人，共计三十九人）；星空里还散布着十二宫神，可辨认出的有“狮子宫”、“女宫”、“蝎宫”、“瓶宫”、“白羊宫”、“金牛宫”、“男女宫”、“蟹宫”等 。菩萨其左右的胁侍二菩萨，手中各持宝器，右服白，左衣朱，皆头顶花珠冠，白衣菩萨手执莲，天衣緾身，璎珞蔽体，结跏趺坐。在八臂菩萨两侧及胁侍二菩萨头光顶各有一男二女着帝王、帝后服，可能表现的是帝释天和大梵天眷属像，其两侧又各画五位男女护法天神，其中四大天王有头光，可辨识的有抱琵琶的持国天王、托塔执宝幢的多闻天王；下端正中台座两边画四比丘，外围又画二十位男女护法天众，二十天众中有二位已模糊不清 。比丘个头稍高，有头光，其中一人作梵僧老者之相，他们合掌恭立，面向正中菩萨台座下一奕奕站立的长脚孔雀；二十诸天众靠边参差排列，有的扎幞头，着常服，手把青枝白莲；有的戴通天冠，身着衮服；有的赤胸裸怀、头饰骷髅、手持刀剑；有的男天面相慈善却蟒蛇緾身手握蟒头；有的女天高髻秀发妩媚动人把镜照面，有的牛头马脸红发獠牙举杵握剑。
南壁西尽间画《弥陀法会图》。全图都处于彩云之上。画面顶端以齐天的琼楼玉宇展开，下接翻卷滚动的五色彩云及许多放射光明的七宝幢和七宝花树，花树上垂挂诸多璎珞及放光的摩尼宝珠，西方三圣——阿弥陀佛、观世音菩萨、大势至菩萨位居中心。阿弥陀佛内穿青色通肩袈裟，外披朱色僧祇支，持吉祥坐，结禅定印，坐在上圆下矩的莲花座上；佛陀头顶，升起一股轻气，绕顶三圈后，分作九股（左四右五）佛光散向天边，每道佛光中出现了许多小化佛。佛两边，观音、势至菩萨一青衣，一朱衣，结跏趺坐在下圆下矩的莲座上，他们头饰金花、身披璎珞，着金色项圈、臂钏、手镯，手持法器，面向弥陀，作说法印。围绕三圣，从上至下、由中间到两边画成组连排的诸菩萨众、比丘众和伎乐天。 除伎乐天外，其余均饰头光，伎乐手中乐器可辨的有：琵琶、排筲、笛、古琴、锣、腰鼓、笙、铙、板等。在众者下端，画一倒“凹”形七宝池，池边栏杆迂回，阶级井然，有三条路可通上岸。栏杆上莲华柱头金灯闪耀，池中绿水波光潋滟滿生涟漪，莲叶田田，莲花盛开，有五位头顶佛光的化生人乘坐带蒂莲花升出水面，正中背对的莲花化生已靠近岸边，他正欲踏上通向西方极乐世界的阶级，岸上等候的菩萨分向两边，领头的一位向他伸出接引之手，另一位端着百宝盘，还有打着华灯、手持宝幢的菩萨，其余菩萨皆合掌祈祷。地面上还有和孔雀、仙鹤等祥瑞之鸟，手捧七宝盘和摩尼宝珠的供养菩萨。
南壁西尽间画《弥陀法会图》
。壁画全图都处于彩云之上。画面顶端以齐天的琼楼玉宇展开，下接翻卷滚动的五色彩云及许多放射光明的七宝幢和七宝花树，花树上垂挂诸多璎珞及放光的摩尼宝珠，西方三圣——阿弥陀佛、观世音菩萨、大势至菩萨位居中心。阿弥陀佛内穿青色通肩袈裟，外披朱色僧祇支，持吉祥坐，结禅定印，坐在上圆下矩的莲花座上；佛陀头顶，升起一股轻气，绕顶三圈后，分作九股（左四右五）佛光散向天边，每道佛光中出现了许多小化佛。佛两边，观音、势至菩萨一青衣，一朱衣，结跏趺坐在下圆下矩的莲座上，他们头饰金花、身披璎珞，着金色项圈、臂钏、手镯，手持法器，面向弥陀，作说法印。围绕三圣，从上至下、由中间到两边画成组连排的诸菩萨众、比丘众和伎乐天。 除伎乐天外，其余均饰头光，伎乐手中乐器可辨的有：琵琶、排筲、笛、古琴、锣、腰鼓、笙、铙、板等。在众者下端，画一倒“凹”形七宝池，池边栏杆迂回，阶级井然，有三条路可通上岸。栏杆上莲华柱头金灯闪耀，池中绿水波光潋滟滿生涟漪，莲叶田田，莲花盛开，有五位头顶佛光的化生人乘坐带蒂莲花升出水面，正中背对的莲花化生已靠近岸边，他正欲踏上通向西方极乐世界的阶级，岸上等候的菩萨分向两边，领头的一位向他伸出接引之手，另一位端着百宝盘，还有打着华灯、手持宝幢的菩萨，其余菩萨皆合掌祈祷。地面上还有和孔雀、仙鹤等祥瑞之鸟，手捧七宝盘和摩尼宝珠的供养菩萨。
