白马寺地处广汉市城西鸭子河畔，毗邻中国著名的旅游景点——广汉三星堆古城遗址。

广汉白马寺的历史可一直追溯到东汉时期，据清朝乾隆《汉州志·建置志》载，治西的寺院（治，旧称地方政府所在地），就有白马寺。又有历史记载和近年来的考古证实，现在的广汉三星堆是东汉时期古代蜀国的中心都邑，而且在白马寺的旧址上已挖掘出一批东汉年间的古砖墙。

古代广汉三星白马寺，因洛阳白马寺派高僧用白马驮经送至广汉市，所以以“白马寺”命名，也因为分送西域藏经至三星，所以也叫“分经寺”。规模甚大、宏伟壮观，明末清初之际更曾盛及一时，闻名远近。到了近代，战火纷飞，广汉三星堆白马寺屡遭劫难，文革期间几乎毁坏殆尽。宗教政策恢复以后重建广汉三星堆白马寺，2004年完成了大雄宝殿，时轮金刚坛还在筹备建设中。