彩塑形式有圆塑、浮塑、影塑、善业泥等。圆雕、浮雕除第96、130窟两尊大佛，第148、158两大卧佛为石胎泥塑外，其余均为木骨泥塑。佛像居中心，两侧侍立弟子、菩萨、天王、力士，少则3身，多则11身。以第96窟35.6米的弥勒坐像为最高，小则10余厘米。
九层楼
窟前的建筑为九层楼，因其共有九层而得名，原为四层，晚唐(874~879)年间建成五层，宋初(966年)重修，九层楼是1935年建造，它攒尖高耸，檐牙错落，铁马叮咚，已成为莫高窟的标志之一。
三层楼
其中，第十七窟(晚唐，848-906)又名藏经洞，位于第16窟甬道北壁，建于晚唐。原为晚唐河西释门都僧统洪bian(去声，上"巩"下"言")的影窟。十一世纪初叶，由于战乱等原因，将大量佛经、佛画、法器以及其它宗教、社会文书等五万多件秘藏于此，砌墙封门，表层饰以壁画，随着时间的流失，封门之事渐渐被人遗忘……
1900年(清光绪二十六年五月二十六日)，这一秘室被道士王圆簶在清理积沙时，偶然发现。但令人痛心的是，自1905年至1915年期间，先后有英国人斯坦因、法国人伯希和及日本人桔瑞超、吉川小一郎、俄国人鄂登堡等纷至沓来，他们用低廉的价格从王道士手中骗购古文献资料近四万件。
敦煌遗书，包罗万象，内容涉及到了四世纪到十一世纪中国古代的政治、经济、军事、文学、史地、医药、科技、民族、宗教、艺术等各领域。
藏经洞
1900年，在莫高窟居住的道士王圆箓为了将已被遗弃许久的部分洞窟改建为道观，而进行大规模的清扫。当他在为第16窟(现编号)清除淤沙时，偶然发现了北侧甬道壁上的一个小门，打开后，出现一个长宽各2.6米、高3米的方形窟室(现编号为第17窟)，内有从4世纪到11世纪(即十六国到北宋)的历代文书和纸画、绢画、刺绣等文物5万多件，这就是著名的“藏经洞”。
藏经洞的内壁绘菩提树、比丘尼等图像，中有一座禅床式低坛，上塑一位高僧洪辨的坐相，另有一通石碑，似未完工。从洞中出土的文书来看，最晚的写于北宋年间，且不见西夏文字，因此可推断藏经洞是公元11世纪时，莫高窟的僧人们为躲避西夏军队，在准备逃难时所封闭的。
藏经洞陈列馆
利用原莫高窟下寺改建而成，陈列着跟藏经洞有关的文物，包括流失到国外的敦煌遗书和绘画的复制品，以及藏经洞的发现和被劫掠的历史回顾，并且有敦煌学的发展现状介绍。
莫高窟的画师
创造了莫高窟壁画的古代画师，大致分为三类：一种是僧官，有一定的社会地位，但为数不多。再就是画僧，他们是僧侣也会作画，人数较前者略多。最后便是纯粹的画工了，他们游走四方居无定所，在洞窟里作画，便在洞窟里起居，一旦完工，就再也看不到他们的身影了。可想而知这个巨大的绘制工程，一定是令许许多多的画工，耗尽了毕生的精力，他们走进了这状如蜂巢的石洞，恐怕就再也没有走出莫高窟了，正是这样一批优秀而又伟大的无名者，为后世留下了，人类辉煌的丝路文明的影像。
1908年，精通汉学的法国考古学家伯希和在得知莫高窟发现古代写本后，立即从迪化赶到敦煌。他在洞中拣选了三星期，最终以600两银两为代价，获取了1万多件堪称精华的敦煌文书，后来大都入藏法国国立图书馆。
对于流失在中国民间的敦煌文献，有一部分后来被收藏者转卖给了日本藏家，也有部分归南京国立中央图书馆，但更多的已难以查找。王圆箓藏匿起来的写本，除了卖给斯坦因一部分以外，其他的也都在1911年和1912年卖给了日本的探险家吉川小一郎和橘瑞超。1914年，俄罗斯佛学家奥尔登堡对已经搬空的藏经洞进行了挖掘，又获得了一万多件文物碎片，藏于俄罗斯科学院东方学研究所。
近代，除了藏经洞文物受到瓜分，敦煌壁画和塑像也蒙受了巨大的损失，所有唐宋时期的壁画均已不在敦煌。伯希和与1923年到来的哈佛大学兰登·华尔纳先后利用胶布粘取了大批有价值壁画，有时甚至只揭取壁画中的一小块图像，严重损害了壁画的完整性。王圆箓为打通部分洞窟也毁坏了不少壁画。1922年，莫高窟曾一度关押了数百名俄罗斯沙皇军队士兵，他们在洞窟中烟熏火燎，破坏不小。
北朝时期
开凿于北朝时期的洞窟共有36个，其中年代最早的第268窟、第272窟、第275窟可能建于北凉时期。窟形主要是禅窟、中心塔柱窟和殿堂窟，彩塑有圆塑和影塑两种，壁画内容有佛像、佛经故事、神怪、供养人等。这一时期的影塑以飞天、供养菩萨和千佛为主，圆塑最初多为一佛二菩萨组合，后来又加上了二弟子。塑像人物体态健硕，神情端庄宁静，风格朴实厚重。壁画前期多以土红色为底色，再以青绿褚白等颜色敷彩，色调热烈浓重，线条纯朴浑厚，人物形象挺拔，有西域佛教的特色。西魏以后，底色多为白色，色调趋于雅致，风格洒脱，具有中原的风貌。典型洞窟有第249窟、第259窟、第285窟、第428窟等。如第243石窟北魏时代的释迦牟尼塑像，巍然端坐，身上斜披印度袈裟，头顶扎扁圆形发髻，保留着犍陀罗样式。
隋唐时期
隋唐是莫高窟发展的全盛时期，现存洞窟有300多个。禅窟和中心塔柱窟在这一时期逐渐消失，而同时大量出现的是殿堂窟、佛坛窟、四壁三龛窟、大像窟等形式，其中殿堂窟的数量最多。
五代和宋时期
莫高窟现存西夏和元代的洞窟有85个。西夏修窟77个，多为改造和修缮的前朝洞窟，洞窟形制和壁画雕塑基本都沿袭了前朝的风格。一些西夏中期的洞窟出现回鹘王的形象，可能与回鹘人有关。而到了西夏晚期，壁画中又出现了西藏密宗的内容。元代洞窟只有8个，全部是新开凿的，出现了方形窟中设圆形佛坛的形制，壁画和雕塑基本上都和西藏密宗有关。典型洞窟有第3窟、第61窟和第465窟等。
历史价值
本生、佛传、福田经变、弥勒经变、宝雨经变、楞伽经变及供养人题记，可帮助了解古代经济生活的状况。
法华经变、涅槃经变提供了古代军队操练、出征、征伐、攻守的作战图，及兵器装备的宝贵形象资料。
敦煌壁画中保存有属于体育属性的资料，如骑射、射靶、马技、跃马、相扑、角力、举重(举象、举钟)、奕棋、投壶、武术、游泳、马球、蹴踘等。
艺术价值
敦煌石窟营建的一千年历程，时值中国历中上两汉以后长期分裂割据，走向民族融合、南北统一，臻于大唐之鼎盛，又由颠峰而式微的重要发展时期。在此期间，正是中国艺术的程序、流派、门类、理论的形成与发展时期，也是佛教与佛教艺术传入后，建立和发展了中国的佛教理论与佛教宗派，佛教美术艺术成为中国美术艺术的重要门类，最终完成了中国化的时期。
敦煌壁画中有音乐题材洞窟达200多个，绘有众多乐队、乐伎及乐器，据统计不同类型乐队有500多组，吹、打、拉、弹各类乐器40余种，共4500多件。敦煌藏经洞文献中也有曲谱和其它音乐资料。丰富的音乐图像数据，展现了近千年连续不断的中国音乐文化发展变化的面貌。为研究中国音乐史，中西音乐交流提供了珍贵资料。
敦煌石窟大多数洞窟的壁画中几乎都有舞蹈形象。有反映人间社会生活、风俗习尚的舞乐场面和舞蹈形象，如西域乐舞、民间宴饮和嫁娶舞乐;有经变中反映的宫廷和贵族燕乐歌舞场景;有天宫仙界的舞蹈形象，如飞天的舞蹈形象，供养伎乐等。还有藏经洞保存的舞谱及相关资料。舞蹈艺术是无法保留的时空艺术，古代的舞蹈形象，现代人已知之甚少，就敦煌石窟舞蹈形象的珍藏而言，堪称舞蹈艺术的博物馆，保存了无数高超的舞蹈技巧和完美的舞蹈艺术形象，代表了各时代舞蹈发展的面貌及其发展历程。
科技价值
敦煌作为中西交通的枢纽，在壁画上不仅留下了商旅交往的活动情景，还留下了宝贵的交通工具的形象资料。他们有牛、马、驼、骡、驴、象、舟、船、车、轿、舆、辇等。常用的交通工具车辆类型各异，牛车有“通幰牛车”、“偏幰牛车”、敞棚牛车，马车有驷车、骆车，还有骆驼车、童车、独轮车等，特别是保存了中国为世界交通工具做出独有贡献的独轮车、马套挽具(胸带挽具和肩套挽具)、马蹬、马蹄钉掌等珍贵的图像数据。
隋至西夏的尊像画、药师经变中的佛、菩萨、弟子手中及供桌上绘画了玻璃器皿，有碗、杯、钵、瓶、盘等器型，它们呈透明、浅蓝、浅绿、浅棕色，器型、颜色与纹饰表现出西亚萨珊风格或罗马风格，说明了这些玻璃器皿是从西亚进口的。壁画不仅反映了古代玻璃工艺的特点，还反映了中西的玻璃贸易。
敦煌石窟营造及其历史过程，敦煌的悠久历史，当地有影响的世族与大姓，以及敦煌同周围民族与西域的关系，在历史中没有或很少记载。敦煌石窟有成千上万个供养人画像，其中有一千多条还保存题名结衔。能够了解许多历史状况和历史线索。