始建于明成化年间（1465年），位于广州市天成路濠畔街378号，占地面积1491平方米，建筑精美，为古朴幽雅的园林式布局，为北方入穗驻防的回族穆斯林兵士集资所建。清康熙四十五年（1706年），由傅云峰主持按原貌重建，大殿建筑古朴、庄严、雄伟。
民国16年（1927年），穆斯林学者曾在寺内创办回文大学，培养阿訇接班人，并出版伊斯兰期刊《天方学理月刊》，重版《清真指南》等著名刊物，作为经堂教育主要课程，对海外内伊斯兰教宣传有着深远影响。自1952年起，该寺先后部分用作回族安老所和少数民族生产工场。1964年，由广州市回满族工厂使用； 1973年，除大殿外，南北两边走廊及看月楼已被使用单位全部改建为五层混凝土厂房。
1993年3月16日，经广州市人民政府办公厅与市轻工局、市伊斯兰教协会双方协调，于同年9月终止租赁关系，该寺归还给广州市伊协。鉴于该寺的历史悠久，1993年8月，被广州市政府列为市重点文物保护单位。1994年，市伊协会成立重修濠畔寺领导小组，斥资200多万元，教胞捐助近10万元，于1997年7月动工，重修大殿及两廊首层，12月竣工。1998年5月17日正式恢复开放。1998年9月，广州市阿拉伯语业余学习班在寺内开课。广东省伊斯兰教协会在该寺设立临时办公室。
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