敦煌石窟艺术博大精深，其无可比拟之处即在于壁画的遗存。中国各地的石窟寺群落，再没有像敦煌莫高窟、安西榆林窟这样造窟规模宏伟，形制丰富，内容包罗万象，彩塑与壁画争奇斗艳、相得益彰的。当然，敦煌石窟画壁画，也是由于岩质不宜直接雕刻划像的缘故。壁画不受岩质限制，笔锋之下纤毫毕现，善于灵活地描绘事物的多样及细节。据统计，仅莫高窟就保存有壁画四万五千余平方米。

敦煌壁画按内容可分尊像画、故事画、经变画、佛教史迹画和供养人画像等，无非佛画的品类，但实际却涉及十分广阔的领域：人物、山水、花鸟，反映政治、经济、军事、科学技术、文化艺术、宗教信仰、中西交通，再现种种生活现实，无异于历史百科。壁画创作的年代，起于北朝，终于蒙元，其间经历隋唐、五代、北宋、西夏等重要的发展时期，本身就是中国绘画史的缩影。

在河西和敦煌凿窟之后，都要抹泥灰、涂白粉，把壁面整理得平整光润，然后绘制壁画。在墙壁上作画自然不如纸张丝帛上淋漓酣畅，基本技法采用工笔重彩。作画首要考虑的是布局和构图，也就是古人所谓“经营位置”。画师面对的不是一张纸，而是洞窟里的整个空间，先要考虑到总体的内容布局、壁画与彩塑的分工及相互配合，然后才能在一块块壁面上具体描画构图。举例说，在一座典型的唐代佛龛中，主像彩塑三五七九尊不等，较次要的尊像有时画在龛壁上，如八大菩萨、十大弟子、天龙八部等，塑像的项光、背光大都在壁上精心彩画，龛顶则画宝盖、化生、飞天、花雨。壁画的主要造型方法是线描，先勾起稿线，然后着色。历代使用的颜料有所不同，总计可有四十余种。敷彩的方法除了平涂还有晕染，并就壁上作画的特点创造了迭晕技法。敷彩之后，轮廓已不甚清晰，还须再勾勒定稿线，方告完成。