1963년 보물로 지정되었다. 높이 각각 8.4m. 석탑은 실상사의 중심 법당인 보광전(普光殿) 앞에 동서로 있다. 동탑과 서탑은 규모, 양식, 보존 상태 등이 같고, 특히 상륜부(相輪部)가 원래의 모습 그대로 남아 있다.
2층의 받침돌 주위에는 길고 큰 돌을 둘러서 탑구(塔區)를 설정하였다. 아래층 받침돌은 하대석과 면석(面石)을 하나의 돌에 새긴 4장의 널돌로 구성하였다. 면석에는 모서리 기둥과 1개의 가운데 기둥을 새겼고, 아래부분에 1단의 턱을 만들어 하대석처럼 보이게 하였다. 덮개돌은 윗면의 경사가 급한데, 그 가운데 부분에는 각지고 둥근 3단의 굄이 있다. 윗층 받침돌의 면석은 각 면마다 1장의 널돌을 조립하여 짰는데, 이 면석에도 모서리 기둥과 1개의 가운데 기둥이 새겨져 있다. 덮개돌에는 밑면에 쇠시리인 부연(副椽)이 있고, 경사가 급한 윗면의 가운데 부분에는 역시 각지고 둥근 2단의 굄이 새겨져 있다.
탑신부(塔身部)는 몸돌과 지붕돌이 각각 하나의 돌로 구성되었다. 각 층의 몸돌에는 모서리 기둥이 조각되었으며, 1층 몸돌만 약간 높은 감이 있을 뿐, 위아래 몸돌의 체감률은 착실한 편이다. 지붕돌은 밑면 받침이 4단이고, 처마 밑은 수평이지만 윗면인 낙수면(落水面)은 추녀 윗부분이 반전(反轉)이 강하여 경쾌한 느낌을 준다.
3층 지붕돌 위에는 머리장식인 상륜부가 놓여 있다. 상륜부는 2단의 부연이 있는 노반(露盤), 두 줄의 띠와 꽃무늬가 장식된 납작한 구슬 모양의 복발(覆鉢), 8장의 연꽃잎을 두른 단면이 네모난 앙화(仰花), 꽃무늬를 새긴 둥근 기둥 모양의 간석(竿石)을 사이에 끼우고 귀꽃이 장식된 보륜(寶輪) 4개 등이 아래서부터 위로 갈수록 체감되면서 차례로 얹혀 있고, 그 위에 귀꽃을 장식한 보개(寶蓋)가 올려져 있다. 다만, 동탑에는 서탑과 달리 보개 위에 불꽃무늬를 새긴 수연(水煙)이 남아 있다. 동탑과 서탑 두 탑의 꼭대기에는 석탑의 중심 기둥인 높은 찰주(擦柱)에 용차(龍車)와 보주(寶珠)를 꽂아 놓았다.
이 두 탑은 양식으로 보아, 같은 시기에 함께 건립되었을 것으로 보인다. 다만, 받침돌 가운데 기둥의 수, 받침돌 덮개돌 윗면의 심한 경사, 지붕돌 받침 수의 감소, 전체적인 모습의 고준화(高峻化) 등에서 건립 시기가 불국사 삼층석탑보다는 다소 늦은 것으로 짐작된다. 곧 홍척(洪陟)이 실상사를 창건한 때가 828년(흥덕왕 3)이므로, 석탑도 이때에 조성된 것으로 추정된다.