西组建筑基址，整体布局保存基本完整，始建于晚唐，毁弃于五代之末。整组建筑由左右两侧房屋组成一个封闭的多进院落。位于中轴线上的建筑基址因现代道路间隔未发掘，但能够从现在发掘的迹象推测出对称的布局。左右建筑以3间为一组，其前廊整齐通透，但屋后散水并不统一。其中7号殿址平面面积较大，磉墩与柱础石形制也较大，似楼阁式建筑。1号殿址与2号殿址为中轴线上庭院之间的殿址，其两侧各有踏步与两侧建筑连接。
据晋阳古城遗址考古工作队队长韩炳华介绍，在7号殿址廊前灰坑中出土了金刚经残碑，在6号与8号殿址之间出土大量记事残碑，其上文字有“迦殿”等和佛寺相关内容以及带“敕”字残碑。在2号殿址西出土有“善之祥兼固……即隋之晋阳宫……特命良工塑北方……雄异也武皇……”的残碑。由此可推断此建筑为皇家寺庙建筑，建筑内有天王殿、释迦殿等。建筑基址周围还出土有经幢残段、精致的石雕建筑构件、日用瓷器、吻兽以及大量砖瓦等。通过对出土遗迹及遗物分析，判断该寺庙建筑为大型寺庙建筑的一部分。
2012年起，山西省考古研究所与太原市文物考古研究所在晋阳古城遗址西北部，南距明太原县城北城墙350米、西距晋阳古城西城墙830米处进行发掘，发掘面积10000余平方米，发掘出东、西两组大型建筑基址。
韩炳华介绍，这两组建筑基址的发掘，揭示了不同时代同一区域的不同类型建筑。尤其是晚唐大型寺庙建筑，完整和清晰的建筑平面结构，在隋唐佛寺考古中较为少见，为进一步了解晋阳城不同时代的布局奠定了重要的基础。
在西组建筑基址以东100米是东组建筑基址，整个东组建筑基址分三期。最晚一期始建于东魏，经北齐、隋，最后废弃于唐，平面布局为四周的房屋围合而成的院落。第二期建筑在北朝建筑基址之下，时代为魏晋十六国，发现有大型窖穴及房址等遗迹。最早期建筑基址叠压在魏晋十六国建筑基址下，主要有一些房址和水井，出土有四神砖、方格菱形方砖、绳纹陶罐和云纹瓦当等。
山西晋阳古城遗址考古近日取得重大突破：初步确定新发现的2号建筑遗址群为晚唐时期大型基址。晋阳城作为中国北方重要的政治、经济和军事中心，是中原王朝安危所系的战略屏障。史料记载，晋阳古城从建成到废弃连续使用1500余年。2001年，晋阳古城遗址被列入全国重点文物保护单位。
