建于盛唐。覆斗形殿堂式洞窟。主室窟顶画团花井心，周围圆形网幔，四角各一飞天，四披画千佛。西壁开一平顶敞口龛，龛内塑一善跏坐佛及二弟子四菩萨，均为清代重修。其中二菩萨为半跏趺坐，余为立像，背光两侧画六弟子，龛顶画菩提宝盖，龛外两侧塑二天王，龛外南、北侧龛沿处画二天女。南、北壁画巨型观无量寿经变各一铺，北壁画面人物、建筑之布局及空处理更为悦目。南北两壁的观无量寿经变，与初唐经变画比较，人物的组合，建筑的布局，以及透视关系的处理，都已有长足的进步，特别是透视的画法，中部大殿是建筑主体，画成仰视，显得高大；两侧配殿，画成俯视，利于表现其广阔；后部楼阁，则取平视，显得深远，从而使视点大致集中在中轴线偏上的部位，略有焦点透视的效果，使人感到真实亲切，遂使图中殿堂、楼阁、错落有致，形成一个宏伟的宫殿建筑群。东壁门上画净土变一铺；门南上画地藏观音等四菩萨，中普贤变，下模糊；门北上画药师等四菩萨，中文殊变，下宋画女供养人一排（模糊），其中背景山水云霞缥缈，一气呵成波澜起伏之水纹，反映出此期线描、晕染相结合运用于山水画之成就。甬道盝形顶中央画团花图案，南、北披宋画垂幔，南壁宋画供养菩萨三身（模糊），中部为第173窟窟门；北壁宋画供养菩萨四身，存三身。前室顶残存宋画经变；西壁门上宋愿文题榜两侧画毗沙门天王赴那吒会，门南宋画维摩诘经变，门南文殊，门北维摩诘；南壁宋画千手眼观音一铺，中被凿成穿洞，画面残损严重；北壁宋画千手钵文殊一铺，中被凿成穿洞，穿洞上画趺坐五方佛一铺。

建于北魏晚-西魏初。单室，平面方形。窟顶正中藻井绘垂莲、火焰、忍冬、莲花纹。四披“图画天地，品类群生”。上部为佛教与道教同处的神佛世界。西披中间为阿修罗王，赤身，四目四臂，头顶青天，足立大海，手擎日月，双龙卫护，身后为须弥山和“忉利天宫”。须弥山两侧画雷公、礔电、风神、雨师、朱雀、羽人、乌获及迦楼罗、飞天等，颇有雷电交作、风雨并至之势。东披上部中间画二力士承托摩尼宝珠，左右飞天护持，朱雀和孔雀相对飞翔。北披上部正中的东王公已残，还可见其乘坐的四龙车。南披的西王母头梳高髻，大袖长袍，乘坐三凤车，车上有华盖，车后旌旗飘动。西壁开一圆券形大龛，窟顶覆斗形，殿堂窟。彩塑现存一佛二菩萨，头均重修。主尊为善跏坐佛像，内着斜领僧祗支、交领大袖襦服，外罩对襟红色袈裟，胸前系小结，左手后代重修。两菩萨侍立南北两壁西端，颈饰项圈，上身斜披络腋，下着长裙，足踏莲花。四壁壁画分段布局，上段绕窟一周画天宫伎乐。西壁中段龛内外画飞天、供养菩萨、婆薮仙、鹿头梵志；两侧壁中央相对绘说法图和供养人行列，周围画千佛；下段绘金刚力士。此窟前壁全部坍塌，窟顶东披和北披局部残毁，其他基本完好。

莫高窟第302窟开凿于隋代，五代时期重修。整个洞窟由主室、甬道和前室三部分构成。主室为中心塔柱窟，窟顶前部人字披东披分上下两段绘制佛教本生故事画，后部平顶绘隋代画说法图、平棋图案等。中心塔柱顶部与窟顶相连，作须弥山状，上部为圆形七级倒塔，下部由方形两层台座组成，共承倒塔，台座上层四面各开一圆券形龛。中心柱东向面龛内塑一佛、二菩萨（北侧一身失），龛外两侧塑二菩萨（仅残存北侧一身），浮塑彩绘化生龛楣、龙首龛梁、莲花龛柱；南向面龛内残存彩塑佛一身，菩萨二身（清修），龛外两侧塑二菩萨（仅残存东侧一身）；西向面龛内塑一佛、二弟子，二弟子像为清代重修；北向面龛内塑一佛二弟子，龛外两侧二身塑像已失，均为清代重修；中心柱底座北向面下层壁画隐约可见“开皇四年六月十一日”等字样，据此可知此窟开凿于开皇四年（584年）左右，故此窟又称“开皇四年窟”。这一确凿的纪年题记不仅是隋代洞窟时代判断和分期的可靠依据，也是此时期洞窟艺术风格研究的标尺。洞窟主室西壁中央开一内外层佛龛，内层塑一佛、二弟子，外层塑二菩萨（均无头）。内层龛壁画佛头光两侧画二身化生形象。龛外下层为宋代画比丘尼八身，底层露出隋代残画，龛顶从左到右画天宫伎乐十身；主室南壁上部自西向东依次画天宫伎乐十二身以及天宫栏墙和垂幔，中间绘千佛，前部千佛下方绘药师佛一铺，后部千佛东侧开内外层龛，内层塑一佛、二弟子（仅存西侧弟子），外层塑二菩萨（仅存东侧一身），忍冬龛楣，千佛西侧画说法图一铺。南壁下部与地面相接处为宋代绘供养比丘像、男供养人像共九身，底层露出隋代残画；北壁千部绘有释迦、多宝二佛并坐说法图一铺，后被穿洞所毁，下部与地面相接处表层壁画为宋画供养人一排，多处底层露出隋代绘画；东壁上部画天宫伎乐，栏墙和垂幔，东壁门上方画说法图一铺，两侧绘千佛，其余为比丘和供养人。甬道盝形顶中央为宋代绘千手千眼观音变一铺，甬道南北两壁各画宋代趺坐佛四身。前室顶大部分坍塌，西壁门两侧存宋代画毗沙门天王赴哪吒会图各一铺；东壁门南上部为宋代画如意轮观音变一铺，中部为宋代画四龙王礼佛图；门北上画不空绢索观音变一铺，中画四龙王礼佛。

西壁龛顶中央画棋格团花，四披存药师佛立像13身、供养菩萨5身。龛内南壁存天王1身、菩萨3身（近代重描），北壁存中唐画天王1身、菩萨2身（近代重描）。龛沿画团花、海石榴卷草边饰。龛外北侧上画地藏1身，下菩萨2身（模糊）。北天王台西、北面存盛唐画男供养人共3身。西龛内南壁有民国时期塑工李氏三兄弟所留题记一则：“陇西伏羌人北乡据城八十里小地名李家川兄弟同胞三人李继渊、承广、绍广敬造”。

西壁平顶敞口龛内唐塑倚坐佛一身，弟子、菩萨、半跏菩萨、天王各二身（清修），龛顶画三身佛说法、飞天、云气，下画菩提宝盖。 龛顶华盖的南侧，两身飞天一来一往，围绕着华盖快速飞旋，一身犹如直立升空，一身犹如急速降下，飞翔的动势，在飘拂的彩云衬托之下，显得更为强烈。 龛内西壁浮塑佛光，两侧各画一弟子；南、北壁各画弟子三身，项光三个。 龛沿画菱纹边饰。龛下画壸门九个，内画供器、伎乐。龛外南、北侧龛沿处画半人高执幡天女各一身、天王塑像后面项光各一个。

西壁绘有西方净土变，画面正中阿弥陀佛端坐于佛座上，后有殿堂宝盖，前有阙楼对峙；两侧大树参天，树下各有四人跪坐于地，各持箫、笙、筝、腰鼓、铣、埙、阮等乐器鸣乐演奏，中间有两身伎乐天轻舒长袖，应弦起舞，再前有一面大型建鼓，两侧各有一人和乐击鼓，天空中还有数身凌空舞动的飞天。

上画千佛，中画佛教史迹画，自西向东依次为：1.西晋吴淞江石佛浮江；2.东晋扬都出金像（大部被美国人华尔纳盗劫破环）；3.隋文帝迎昙延法师入朝，下画菩萨七身。 南壁西侧上部画西晋石佛浮江故事。由西端开始：1、画二佛立于水面上，僧俗数人在岸上作礼拜状。2、下面画道士扬幡设醮迎接。3.以东画吴县人朱膺和东林寺僧人雇船载石佛去通玄寺，江岸僧俗妇孺纷纷往迎、跪拜。 南壁中上部画东晋扬都金像出渚故事。图中左、中、右分别画光芒四射的佛像、莲座、佛光，画面与故事中得金像、得趺座、得佛光的描述相吻合。位于得趺座的场面之下，莲座下方一叶小舟，扬帆海上，舟中有比丘和船工数人，就近迎接佛像。画面中迎佛的大船画面已被华尔纳劫走，现仅存两名纤夫和迎佛的僧俗人众。 南壁东侧上部画昙延法师祈雨的故事。由4个画面组成，呈“凹”字型排列：1、画肩舆中坐一僧人，六名轿夫弓身抬行，榜题为“帝迎法师入朝时”。2、画一帝王向一僧人行礼，帝王后侍臣四人，其中一人持曲柄华盖。3、上画宫殿内一僧人坐高座上，殿前阶下一帝王率领臣属五人跪拜施礼，天空乌云密布，大雨将至。4、上画城内大帐中，一僧人坐高座上讲说，前有一帝王坐胡床上恭敬聆听，五人侍立左右。又画一舍利塔大放光芒，榜题为：“延法师于塔前与文帝说涅槃经并造疏论讫感舍利塔三日放光”。

上画千佛，中部画佛教史迹画，自西向东依次为：1.汉武帝获得匈奴祭天金人与张骞出使西域；2.释迦浣衣池与晒衣石；3.佛图澄之神异事迹；4.阿育王拜外道尼乾子塔；5.康僧会感应故事，下部画菩萨七身。 北壁西侧上部画张骞出使西域图，共由4组画面组成，呈“凹”字型排列，每个画面旁均有清晰榜题，表现汉武帝获得匈奴祭天金人和张骞出使西域的情景。1、在画面的右上角有一殿堂，内有两个站立的佛像，殿堂正面额匾上有“甘泉宫”三字，下方画帝王、臣属持香炉或笏拜谒。2、皇帝骑在马上，左右臣属八人，一人手持曲柄华盖。张骞持笏跪拜辞别，后有从者持节牵马。3、张骞行进在途中。4、远处有一城郭，二和尚立于门外，城内有佛塔。此幅出使图中，张骞一行乘骑半藏山后，表现了山重水复的效果，体现出张骞等人的艰辛，情节、环境相互映衬。 北壁中上部偏西侧画佛陀洗衣池和晒衣石圣迹故事。1、释迦摩尼右手提袈裟立于水边。2、有天女从天空飘飘而降，准备替佛陀清洗袈裟。3、方石旁有一个不信佛教的外道婆罗门，赤裸上身，光着脚，跳踩和弄污方石。4、石上有乌云，云中雷神正击鼓鸣雷。5、方石的右下角再画婆罗门被雷电击毙。6、方石的另一侧有两位天女正在洗石。 北壁中上部偏东侧画高僧佛图澄的故事，以上中下三组画面表现佛图澄的神异事迹，上画佛图澄立于七层塔前，合十向人们解说塔檐的风铃声音有异，指出这是不详之兆，预言石虎和石韬将要火并。中间画一帝王，上有华盖，坐在胡床上与臣属观看僧人施法，这个场面是佛图澄为石虎说法时，幽州四城门起火，佛图澄使神力用酒灭火的情景。左下画一僧人赤裸上身，坐在水池边，正在洗肠的情景，据《高僧传》卷九“佛图澄传”记载，澄左乳旁有一孔，有时肠从中出，或以絮塞孔。夜欲读书，辄拔絮，则一室洞明，又斋日辄至水边，“引肠洗之，还复内中”。 北壁佛图澄故事右下角画阿育王拜外道尼乾子塔。阿育王是公元三世纪中印度摩揭陀国国王，笃信佛教，大造佛塔。画面画一帝王率臣属礼拜六塔，下跪者是阿育王，由于该塔是外道之塔，受不起信佛教的阿育王一拜而倒塌。 北壁东侧上部画康僧会故事。康僧会是三国时代的高僧，主要在江南弘扬佛法，在佛教南传的历史上有重要意义。故事由四组画面表现：1、画康僧会坐鼓帆小舟，顺风而行下江南来到东吴。2、最下面画一帝王向僧人跪拜合十，表示孙皓下跪迎接穿袈裟的康僧会。3、中间画一大帐，账内莲座上舍利放光芒，账外帝王与僧人作谈论状。表示吴人本不信佛教，吴王孙权召康僧会问佛有何灵验，康僧会遂以神力获舍利，光明四射，吴王乃信，立建初寺。4、画一寺院，院外僧人观看并有人运送木料，当为建初寺修造的情景。

西披的中间绘阿修罗王，四目四臂，立于海水中，上两手分别托日月。阿修罗王脚下是大海，头部上方绘须弥山峰和忉利天宫，天宫门半开半闭。阿修罗王右侧绘雷公、劈电、迦楼罗、羽人、仙人、鸟兽等，左侧绘风伯、雨师、乌获、仙人、飞天，其间绘有仙人、猿猴、朱雀。

上画天宫伎乐十六身，中画千佛，中央趺坐佛说法图一铺，下南起画九色鹿王本生一铺、须摩提女因缘（前半部）。图下画边饰一条，下药叉一排（模糊）。 九色鹿本生故事画为横卷式连环画，绘八个情节，由左右两端开始，中间结束。画面为：1、溺人落水。2、九色鹿救起溺人调达。3、调达跪地谢恩。4、王后要国王捉鹿。5、调达告密。6、国王率军捉鹿。7、乌鸦叫醒九色鹿。8、九色鹿向国王控诉调达。本生故事是表现释迦牟尼佛在过去世中为菩萨时教化众生，普行六度的种种事迹。此铺故事画依据《佛说九色鹿经》绘制，生动表现了人物的神情和内心活动，突出了这一故事宣扬的因果报应的佛教主旨，对画中马的刻画采用写实与夸张相结合的手法，富于弹力。 西壁北段（和北壁）根据三国时期支谦译《须摩提女经》绘须摩提女故事画，共描绘十四个情节（此壁绘前半部情节1-3）：1、须摩提女闭门卧床和焚香请佛。2、乾荼背锅飞来。3、均头沙弥乘五百花树飞来。