敦煌石窟艺术是集建筑、雕塑、绘画于一体的立体艺术。莫高窟现存洞窟总共700多个，存有彩塑和壁画的洞窟达492个，其中487窟集中分布在断崖南端的1千米范围内。
在492个洞窟中，包括魏窟32洞，隋窟110洞，唐窟247洞，五代窟36洞，宋窟45洞，元窟8洞。总计有壁画4.5万多平方米，彩塑3000多尊，飞天4000余身，唐宋时期的窟檐木结构建筑5座。
以彩绘泥塑，即彩塑为代表的造像艺术是莫高窟的艺术主体。莫高窟的岩石是一种由砾石、砂石等自然胶结而成的砾岩层，由于硬度、大小、密度不一致，不易雕刻，因而莫高窟的塑像借助了泥塑。把泥塑与彩绘结合起来，形成了莫高窟的彩塑艺术。
石窟中除几尊巨像为石胎泥塑外，大多是用木架结构做骨架，外表用泥塑，干后再彩绘施色。还有的以捏、塑、贴、压、削、刻等泥塑技法，塑出形体，然后通过点、染、刷、涂、描等技法赋彩。
由于开凿年代与审美标准不同，加上民族习俗不同，即使同一题材的塑像显示出的艺术特色也不同，人物千姿百态，各具风采，造诣极高，而且与壁画相融映衬，相得益彰。
莫高窟的第一大佛高35.5米，两膝间宽度为12米。根据敦煌遗书《莫高窟记》记载，这尊大佛为695年由禅师灵隐和居士阴祖所建，是佛国三世中的“未来佛”弥勒佛。
此大佛的制作方法为石胎泥塑，即在崖壁的石沙岩体上凿出佛像的大体形状，再用草泥垒塑、用麻泥细塑，最后着色而成。这尊大佛气势雄伟壮观。
从彩塑的表现手法上看，莫高窟有圆塑、浮塑、影塑手法。圆塑是完全离开墙面的雕塑，包括主像及其两侧的胁侍像，主像有释迦牟尼、弥勒像等；胁侍像早期为2尊菩萨，晚期增加2尊弟子。
浮塑为突出墙面的雕塑。影塑则为粘贴在墙面上的模制雕塑，一般包括粘贴于中心塔柱和四壁上方的供养菩萨、飞天、天王、金刚、力士等。
北凉洞窟的塑像都是单身塑像，而且多以弥勒像为主尊。弥勒像一般都在中心柱和南北壁上层阙形龛中，表示弥勒高居“兜率天宫”。第268窟的交脚弥勒像是莫高窟最早的彩塑佛像。它整体造型简洁洗练，身披红色袈裟，两脚相交，垂在座前，面部含笑慈祥，神情庄重。
第275窟，主像和壁龛中均为弥勒菩萨。正面主尊为交脚弥勒菩萨，面颊丰满秀雅，五官线条柔和，鼻梁高隆，直通前庭，眼珠外突，鼻翼单薄，嘴唇微抿，神情庄静，头戴宝冠，袒胸露肩。
整个塑像造型简括，稳定挺拔，给人以体魄雄健的感觉，其头上的阙楼象征着弥勒所居住的兜率天宫。北魏时期的塑像分圆塑和影塑两种，影塑以飞天、供养菩萨和千佛为主。圆塑最初多为1尊佛、2尊菩萨组合，后来又加上了2尊弟子。
塑像人物体态健硕，神情端庄宁静，风格朴实厚重。
圆塑指的是适宜于从不同的角度观看的立体造像，也是洞窟中最为常见的造像。敦煌圆塑多用来塑造佛、菩萨、弟子、天王、力士等主体形象。
影塑即是用模子制成的塑像，以泥、细沙和麦秸做材料，用泥制模具翻制，表面经过处理，然后敷彩。通常将其背面粘贴于墙壁，正面做凸起壁面较高的浮雕状，主要用于衬托圆塑主像。影塑以北朝最为常见。
北魏前期人物面相略长，体瘦肩宽，鼻梁高隆直通额际，眉长眼鼓。佛像体态健硕，神情端庄，塑造手法简练明快，装饰性衣纹密集，纱薄透体。
西魏后彩塑人物形象面貌清瘦，眉目舒朗，眼小唇薄。佛的庄严慈善，菩萨的清秀恬静、金刚力士的威猛粗犷，飞天的飘逸闲畅等特点渐趋明显。
北周时期的塑像出现新的组合方式，窟内的成铺塑像，比前一时期又增加了迦叶和阿难2尊弟子像，从而变成了1佛2菩萨2弟子这种一铺5身塑像的新组合。
阿难均塑为汉族形象，面相丰圆，少年聪慧。迦叶则为胡貌，高鼻深目，大眼宽腮。有的肌肉松弛，老态龙钟，有的满面笑容，但笑中略带苦涩，真实地刻画了迦叶饱经风霜的经历。
隋代彩塑继承并发展了北周时期的群像形式，在一龛之内以佛为主尊，两侧侍立2尊弟子、2尊菩萨或4尊菩萨，形成3身至7身一组的格局。
一些石窟内出现了北朝时所没有的天王像和很少见的力士像，这种有主有从，有坐有立，有文有武的群像，到唐代时发展为定制。
在表现手法上，隋代彩塑也有所发展。在北朝时期那种以圆塑、高浮塑和影塑等多种形式相配合的老手法基础上进入了主体雕塑的发展阶段。塑绘技术达到了新的水平。
第427窟三世佛造像，高大厚重，朴实简练，极富力量感与感染力。第407窟为隋代最大的洞窟，共有塑像28身，整体特点为头大、体壮、腿短、身高，颇显威严肃穆，使匍匐于地的朝拜者肃然起敬。
在造型上，隋代彩塑沿袭北周而又有发展，典型的特征是面相方正、鼻梁略低，耳垂加长，头大体壮，上身长而腿短，摆脱了“秀骨清像”，追求的是雍容凝重，开始往唐代丰肌圆润的风格发展。
隋代的彩塑在北周具有浓厚的生活气息的艺术风格基础上进一步接受了当时中原佛教艺术的影响，充分利用了在形象上的写实技巧和典雅富丽的色彩，给神的形象赋予了现实中人的面貌和精神，使塑像开始摆脱早期塑像的神秘感。
唐前期的彩塑在隋代的基础上进一步发展，以整铺的群像为主，由一铺5身、一铺7身而向一铺9身、11身发展，气势宏大，而且全部塑像已都是圆塑，浮塑很少见。
这一时期，造像以佛像为中心的排列呈这样的关系：佛、弟子、菩萨、天王、力士。造像系列中主尊正襟危坐，温和慈祥。
在艺术技巧上，唐代彩塑克服了隋代人体比例不协调的缺憾，写实手法大大提高，更加注意人物性格心理的刻画。
人物形象丰满略胖颇富人格化。尊像的容貌显得庄严沉静，衣褶深厚挺阔，质感很强，彩绘精致，金碧辉煌。
这一时期，作为主尊的佛像一般为结跏趺坐或善跏坐，手势作说法印或施无畏印。塑像整体已经完全摆脱“秀骨清像”的名士风度，代之以雍容华贵、健康丰满的形态。这些佛像的面相变得温和、慈祥、庄严、镇定。
菩萨雕像优雅美姿，面相丰腴，肌肤光洁，神态慈祥，衣饰华美，表现出女性的美丽和温柔，更接近唐人理想中的女性形象。以浓郁的女性化特征来装饰严肃的佛窟，充分说明唐朝人开放的个性及对艺术美的大胆追求。
相比之下，天王、力士像则表现了男性的刚毅和力量，这些盔甲严整或是裸露上身的塑像，都有力地体现了古代武士的威严、勇猛、正直、坚毅的性格。
晚唐以后，敦煌彩塑总体上保留了传统的艺术神韵，且不乏精品。晚唐第196窟彩塑一铺，富有晚唐艺术精髓。第491窟的西夏供养天女头梳环髻，身着褂衣，颧骨微突，鼻挺唇薄，眼神含蓄，笑色微露，恰似一稚气未脱的乡间少女，十分逗人喜爱。
总体来说，唐代时期，彩塑艺术达到了顶峰，其后的彩塑造像，无论是形体大小，还是艺术手法，都没有超过这一时期。