游人和艺术爱好者会将石窟视为观光欣赏的好去处，而人文历史学者则将石窟奉若珍宝。随着金石证史、图像证史等人文学科方法论的确立与广泛运用，石窟的内涵可以从不同角度、不同层面来探求，其丰富的学术价值一天天地凸现出来。正因如此，敦煌才会成为各人文学科学者探寻知识的圣殿，而不仅仅是考古学、美术史和佛学所关注的对象。现在敦煌学已一跃成为跨学科的国际显学，并吸引各地学者前来研究。

石窟造像历时长，分布广，积累了极其丰富的美术史资料。除了浩如烟海的佛教人物绘塑，也涉及山水、花鸟、界画（建筑画）等门类。很多大师巨匠创造的样式在石窟中尚可追寻到流传衍变的线索，如“曹衣出水，吴带当风”至今仍为人津津乐道。莫高窟藏经洞还藏有五代年款的水月观音绢画，应该相当接近周昉的样式。

古代的寺院兼具教育功能，至今在泰国和中国傣族地区，仍然奉行由佛寺进行启蒙教育的传统。僧侣们要念诵佛经，求索义学，识字是最基本的要求。因此，石窟寺便具缮写和保存文字资料的条件。在气候干燥的敦煌和新疆，不少文书木牍正是发掘自石窟寺。莫高窟藏经洞（17窟）是众所周知的例子；在克孜尔石窟，在吐鲁番的胜金口也都有过惊人发现，从中发掘的文献除了佛经之外，内容还涉及历史、地理等。

佛经本身便是文学宝库，它涵盖了数不胜数的印度神话、传奇、史诗与民间故事。除此之外，石窟艺术也涉及民俗文学，较明显的是变文。变文是唐代开始盛行的俗讲的产物，它选取具有代表性的佛经故事，以百姓为对象，类似现在的评书。变文经过改编润色后，情节更曲折生动，扣人心弦，也更富于世俗色彩。莫高窟根据变文绘制有《劳度叉斗圣变》，将劳度叉与舍利弗斗法的情节描写得惊心动魄又幽默诙谐。从榜题可以把画家所据的变文还原，成为俗文学研究者的研究资料。

从石窟表现的形象与凿窟造像的过程中，可以推断出当时发生的历史事件，并用以与文献资料相勘照印证。例如史书记载由鲜卑族创立的北魏，到了孝文帝时推行汉化政策，改变“忽如一夜春风来”，在云冈石窟中佛与供养人都改穿汉式衣装，正好反映了当时的改革情况。又如武则天易唐为周，虽遇到了极大阻力，但在莫高窟321窟的《宝雨经变》中所描绘的日月光天子为女身，并用象征符号图解她自创的名字“曌”——在敦煌这样偏远的地区都在为武则天登基造势，足见当时的政局变动在全国掀起了何等巨大的波澜。