遊人和藝術愛好者會將石窟視為觀光欣賞的好去處，而人文歷史學者則將石窟奉若珍寶。隨着金石證史、圖像證史等人文學科方法論的確立與廣泛運用，石窟的內涵可以從不同角度、不同層面來探求，其豐富的學術價值一天天地凸現出來。正因如此，敦煌才會成為各人文學科學者探尋知識的聖殿，而不僅僅是考古學、美術史和佛學所關注的對象。現在敦煌學已一躍成為跨學科的國際顯學，並吸引各地學者前來研究。

石窟造像歷時長，分佈廣，積累了極其豐富的美術史資料。除了浩如煙海的佛教人物繪塑，也涉及山水、花鳥、界畫（建築畫）等門類。很多大師巨匠創造的樣式在石窟中尚可追尋到流傳衍變的線索，如「曹衣出水，吳帶當風」至今仍為人津津樂道。莫高窟藏經洞還藏有五代年款的水月觀音絹畫，應該相當接近周昉的樣式。

古代的寺院兼具教育功能，至今在泰國和中國傣族地區，仍然奉行由佛寺進行啟蒙教育的傳統。僧侶們要念誦佛經，求索義學，識字是最基本的要求。因此，石窟寺便具繕寫和保存文字資料的條件。在氣候乾燥的敦煌和新疆，不少文書木牘正是發掘自石窟寺。莫高窟藏經洞（17窟）是眾所周知的例子；在克孜爾石窟，在吐魯番的勝金口也都有過驚人發現，從中發掘的文獻除了佛經之外，內容還涉及歷史、地理等。

佛經本身便是文學寶庫，它涵蓋了數不勝數的印度神話、傳奇、史詩與民間故事。除此之外，石窟藝術也涉及民俗文學，較明顯的是變文。變文是唐代開始盛行的俗講的產物，它選取具有代表性的佛經故事，以百姓為對象，類似現在的評書。變文經過改編潤色後，情節更曲折生動，扣人心弦，也更富於世俗色彩。莫高窟根據變文繪製有《勞度叉鬥聖變》，將勞度叉與舍利弗鬥法的情節描寫得驚心動魄又幽默詼諧。從榜題可以把畫家所據的變文還原，成為俗文學研究者的研究資料。

從石窟表現的形象與鑿窟造像的過程中，可以推斷出當時發生的歷史事件，並用以與文獻資料相勘照印證。例如史書記載由鮮卑族創立的北魏，到了孝文帝時推行漢化政策，改變「忽如一夜春風來」，在雲岡石窟中佛與供養人都改穿漢式衣裝，正好反映了當時的改革情況。又如武則天易唐為周，雖遇到了極大阻力，但在莫高窟321窟的《寶雨經變》中所描繪的日月光天子為女身，並用象徵符號圖解她自創的名字「曌」─—在敦煌這樣偏遠的地區都在為武則天登基造勢，足見當時的政局變動在全國掀起了何等巨大的波瀾。