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。

主室方形，中有佛坛，前室横方形，有长甬道。此窟弥勒变中有古藏文题记和吐蕃男子与汉族女子的婚礼图，可知建于吐蕃占领瓜州而尚未占领沙州之间，即大历十一年（776）至建中二年（781）间。主室顶部塌毁，前室五代重修，原作保存十分完好。东壁绘密教“八大菩萨曼荼罗”，南壁绘观无量寿佛经变，北壁为弥勒变，在经变两侧还有观音、势至、地藏等菩萨单身像，西壁门两侧绘文殊变、普贤变。前室东壁南北相对为毗琉璃天王和毗沙门天王，守卫佛国。

北壁上部通壁绘有七铺说法图。其中，除了西起第一铺为二佛共处一铺、共有一对胁侍菩萨外，其余六铺皆为一佛二菩萨的组合。西起第一铺说法图在七铺中所占壁面最大，其它六铺所占面积面积基本相等，且衔接紧密。每铺说法图下都绘有供养人行列和发愿文题榜，其中现四铺发愿文仍基本可读。男供养人既有戴笼冠、着大袖襦者，又有戴毡帽着裤褶、脑后垂小辫者；女供养人即有着袿衣、蔽膝者，也有着间色长裙者。西起第二、第五、第七铺说法图下部的发愿文题记保存较完整。依发愿文可知，西起第二铺和西起第三铺分别为过去七佛中的“迦叶佛”和“拘那含牟尼佛”、西起第七铺为“无量寿佛”；男供养人出自阴氏、滑氏，女供养人出自丁氏、史氏、何氏等家族。下方开4禅室。在每一个禅室门上部皆画忍冬禽鸟纹的龛楣图案，下部画药叉。禅间壁面上绘千佛，下绘金刚力士。禅室口还残留有元代加修小塔部分塔身。

三佛说法图：三佛并坐莲花须弥座，从榜题中可知主尊是弥勒佛，弥勒佛善跏趺坐，胁侍菩萨正面侍立，另外两身菩萨侧身向内。此图是从西夏壁画下剥出，朱红石绿极为鲜艳，是研究唐代壁画色彩原貌最好的资料。以未来佛弥勒为主尊的三佛说法图，构成较特殊。

这是敦煌壁画著名的弹花边阮图像。花边阮的图像觐见此窟和第217窟两例，乐器造型独特美观，共鸣箱扁平，周边为六瓣花形瓣，指板上窄下宽，设四项，琴头如曲项琵琶后折菱形头，轸子数不详，但从弦数可知为五轸，缚手成圆弧形，捍拨不似琵琶的长方形，而成半圆形，用手指弹奏。

正在依依送别亲人的三妇女,前为老妇,梳回鹘髻,身著百襦,酱色裙,缘帔,笏头履.后二人为少妇,梳倭堕髻,上插花钗,角梳,著袒胸上襦,花帔,长裙,饰花钿.由此可知花钿属于浓妆,年老的妇女额头不饰花钿.高髻上插角梳,从隋唐以来在贵族中一直很流行,到宋代极为普及,尊卑通用.

炽盛光佛大轮车：这是第61窟甬道西夏时期所绘的“炽盛光佛”所乘的大轮车。此车属轺车型，其牙旗等装饰极为华丽，是所有敦煌壁画车辆图像中最具规模的大车。莫高窟藏经洞出土的唐乾宁三年（公元896年）绘“炽盛光佛并五星神”绢画中，“炽盛光佛”所乘为牛车，由此可知此车本应是牛驾轺车。