JR桜井線（万葉まほろば線）・近鉄大阪線桜井駅から南へ約4.5km。641（舒明天皇13）年に蘇我倉山田石川麻呂*1が氏寺として造営をはじめた寺で、643（皇極天皇2）年には金堂が建立された。しかし、649（大化5）年に石川麻呂は反乱の疑いをかけられ自害したため、造営は中断した。その後疑いが晴れ、663（天智天皇2）年には堂塔の建立が再開され、685（天武天皇14）年には丈六薬師仏（高さ4.85mの仏像）が開眼し天武天皇の行幸もあり、山田寺は完成したとされる。1023（治安3）年には藤原道長が参詣に訪れるなど隆盛を誇ったが、1187（文治3）年には興福寺の東金堂衆に丈六仏を奪い去られるなど、衰微し、明治時代初期の廃仏毀釈で廃寺となった。1892（明治25）年には再興されたが、現在は小さな観音堂と広々とした境内地跡に基壇、礎石が遺るのみである。
　境内跡地で小さな観音堂が建っているところが講堂跡とされ、礎石や地覆石（じふくいし）が遺り、その南東方向一直線上に塔と金堂の基壇が発掘されたことから四天王寺式伽藍配置*2であったことが分かっている。金堂の基壇は東西21.6m、南北18.3mで、そこに柱間3間と2間の母屋に3間・2間の庇がつく珍しい型式であるとされている。発掘調査では金堂の風招・塼仏・鴟尾・鬼瓦・瓦なども発見され、1982（昭和57）年の調査では、東回廊跡から連子窓をもつ回廊の一部が原形のまま出土し法隆寺より古い建築様式であったことが分かっている。これらの出土品は近くの飛鳥資料館*3に保存展示されている。また、山田寺の丈六薬師仏の仏頭*4は現在、興福寺国宝館に安置されている。