據寺碑記載，臥龍寺創建于漢靈帝時期（168－189）。隋代稱“福應禪院”。唐時因吳道子畫有觀音像石刻于寺，曾一度易名為“觀音寺”。宋初，禪師惟果住寺，世號“臥龍禪人”，宋太宗時（977－997）便更名為“臥龍寺”。明正德十六年（1521）曾大規模重修。清光緒二十七年（1901），慈禧太後在西安避難時，曾施錢維修，並在山門前建石牌坊一座。當時蒙藏地區進貢的經像等法物，均送臥龍寺供奉，一時所供經像居西安諸寺之首。民國年間，西安戰事頻繁，臥龍寺遭到毀壞。1931年，朱子橋居士曾籌款修整殿宇，並在寺內創立佛學圖書館。

    新中國成立後，1951年人民政府撥款整修。十年浩劫中，經像被毀。1983年被定為漢族地區全國重點寺院。其後，重修殿宇，安奉佛像，宗教活動得到恢複。