1963년 보물로 지정되었다. 2기(基). 동탑 높이 7.04m, 서탑 높이 5.55m. 형식을 달리하면서 동서에 대립하는 특수한 탑이다. 동탑은 전형적인 신라 양식의 석탑과는 달리 모전석탑(模塼石塔)의 형식을 취하였다.
넓은 2중의 지대석 위에 잘 다듬어진 8개의 기단석을 커다란 괴체형(塊體形: 덩어리모양)으로 처리하여 입방체의 단층기단을 형성하였다. 기단의 윗면에는 3단의 각형(角形) 굄을 마련하여 탑신부를 받치게 하였다.
3층의 탑신부는 옥신(屋身)과 옥개석(屋蓋石)이 각각 하나의 돌로 이루어졌으며, 특히 옥신 부분에는 우주(隅柱)의 모각이 없다. 옥개석의 받침은 초층에서부터 5 · 5 · 4단이고 낙수면은 일반 석탑양식과는 달리 초층에서부터 7 · 6 · 5단의 층을 형성하였다. 상륜부는 노반만 남았을 뿐 나머지는 없어졌다.
석탑의 구조는 중층(重層)에 체감을 보이는 일반형 석탑과 동일하나, 기단과 옥신 · 옥개 등의 수법에 변화를 나타낸 특수형식이다. 서탑은 2층기단 위에 3층의 탑신부를 세운 전형적인 신라 양식의 석탑으로 2층기단 위에 3층의 탑신부를 형성하였으나, 상륜부는 노반만을 남기고 나머지는 없어졌다.
하층기단은 하대저석(下臺底石)과 중석(中石)을 같은 돌 4매로 구성하였으며, 하대 갑석 역시 4매석으로 윗면에 상층기단 중석의 받침굄을 표현하였다. 상층기단의 중석은 4매석으로 구성되어 중간의 탱주 1주로 구획되어, 각 면 2구씩 도합 8구의 팔부중(八部衆)을 부조로써 나타내었다.
석탑 외호의 의미를 지닌 팔부중은 주로 신라 중대 이후에 등장하는 드문 조각으로서, 이 석탑의 연대와 함께 팔부중 조각의 양식계보 설정에 중요한 자료가 된다.
팔부중은 모두 좌상으로서 삼두팔비(三頭八臂: 머리가 셋이고 팔이 여덟인 모습)의 아수라상(阿修羅像)이라든지, 뱀관을 쓰고 있는 마후라상(摩喉羅像) 등이며, 이들은 입에 염주를 물었거나 손에 여의주 · 금강저를 든 모습 또는 합장한 모습 등이다.
상층기단 갑석의 부연은 1단이며, 그 윗면 탑신부에는 각형의 옥신 받침을 2단으로 나타내었다. 갑석은 2매의 판석으로 형성되었다. 탑신부는 옥신과 옥개석이 모두 1매씩으로 되었고 각 층의 체감 역시 좋은 편이다. 옥신에는 각 층에 우주를 모각하였을 뿐 다른 장식은 없다.
옥개석은 층급이 각 5단이며 반전은 완만하게 표현되었다. 이들 두 탑은 그 형태가 상이한 것이 특징인데, 신라통일기의 동서쌍탑은 대체로 동일양식을 가지는 것이지만 이와 같은 특이한 형식도 있었음을 알 수 있다. 동탑의 건립 역시 서탑의 상층기단에 나타난 조각상의 형식에 준하는 9세기경으로 추정된다.
정확한 절이름은 알 길이 없으나, 『동국여지승람』의 남산사(南山寺), 『삼국유사』의 남산 동쪽에 양피사(讓避寺) 등의 이름과도 연관하여 고찰해 봄직하다.