恒沙寺原名“觀音寺”、“火星寺”。位于甘肅省武威市涼州區城東發放鎮沙子溝村，距城十公里處。相傳始建于唐朝貞觀年間，規模宏大，常住五百多僧人，是絲綢之路上的一座著名古寺。寺前有一座十三層綠色琉璃寶塔內有小龕洞，供奉圓寂僧人的骨灰舍利；寺后有二個荼毗窯。寺院初建時有火光樣佛光出現，故名“火星寺”。清康熙年間，更名“觀音寺”康熙皇帝曾親賜御匾。民國十六年河西大地震中，殿宇全部毀壞，至二十世紀70年代，僅存一片高臺廢墟。

1995年11月原觀音寺被政府批準為佛教活動場所，更名為恒沙寺。意為佛似恒河沙數，永恒不滅，即多且廣；且該寺地處沙子溝東沿，與大漠接壤，故名。同年開始恢復修建，歷經11個春秋，至2007年初具規模，總建筑面積2800平方米。在中軸線上建有大雄寶殿、天王殿、山門殿、牌樓；兩側建有觀音殿、地藏殿、鐘樓、鼓樓、齋堂、僧舍、客堂等。各殿供有佛、菩薩、羅漢、金剛護法等像40多尊。寺院東部建有一座念佛堂，供奉1.8米銅鑄接引阿彌陀佛像。念佛堂規模宏威莊嚴，在河西走廊首屈一指。寺內還供奉《乾隆大藏經》二部。為了方便僧俗信眾，寺院西北角還建有一座海會堂，以備往生后使用。