1984년 보물로 지정되었다. 높이 10.7m. 석탑은 운주사 일주문에서 대웅전으로 가는 길 옆에 자리하고 있으며, 운주사의 여러 석탑 가운데 가장 높다.
석탑은 따로 바닥돌을 두지 않고 거대한 바위 위에 34단의 굄을 새기고서, 그 위에 받침돌, 몸돌, 지붕돌을 올린 특이한 모습이다. 34단의 굄 위에는 받침돌의 면석을 4장의 널돌로 조립하여 놓았는데, 각 면의 귀퉁이에는 모서리 기둥이 조각되었고, 모서리 기둥 사이의 면석에는 가운데 부분을 뚜렷하게 오목새김하여 또 다른 모서리 기둥을 둔 것처럼 보이게 하였다.
받침돌의 덮개돌은 운주사의 여느 석탑처럼, 1층 지붕돌로 대치하였다. 이러한 모습은 고려시대에 나타나는 특징으로 알려져 있다. 약간 위로 들려진 덮개돌에는 밑면에 여러 겹의 선 무늬[線文]가 ‘V'자형으로 조각되었다. 이러한 무늬는 맨 윗층의 지붕돌까지 새겨져 있다.
탑신부(塔身部)의 몸돌과 지붕돌은 각각 하나의 돌로 이루어졌지만, 2층과 3층 몸돌은 4장의 널돌로 결구(結構)되었다. 몸돌의 각 면에는 두 줄로 된 마름모꼴을 새겼는데, 그 안에 꽃 무늬가 조각되어 있다. 이러한 조각 수법은 운주사의 여러 석탑에서만 볼 수 있는 특이한 것이다. 석탑의 꼭대기에는 원뿔 모양의 석재와 함께 보륜(寶輪) 등의 상륜부(相輪部) 석재가 놓여 있다.