此窟始建于西魏，后经北周、隋、初唐、回鹘、清代时期重修。洞窟的平面呈方形，有中心塔柱，前部为人字坡顶（已塌毁），后部为平棋顶。窟室中央为方形中心柱，龛内外的塑像多为清代重修，龛内北壁残存化佛菩萨火焰纹背光，两侧各画弟子一身。龛外两侧分别为唐代画的日月及云中坐佛，下底层存西魏残画。龛楣图案尤其有特色，它不同于北魏常见的火焰纹图案，而是保存完整的弥勒上生经变，是西魏时期的原作，与莫高窟西魏时期的第288窟龛楣莲花供养化生图案风格相近。弥勒上生经变这一题材在敦煌石窟龛楣画中并不多见。画面中，弥勒着菩萨装，交脚而坐，身旁站立二听法菩萨，周围还有十身飞天环绕飞舞，散花奏乐，一派恬静的佛国仙境。在画面左侧，还有一身人物做手足倒立的动作，画工大胆用色，把人物形体涂染出来，整个画面看上去十分夸张诙谐。敦煌石窟中同一时期的作品大多以土红色为底色，而这一幅则是在大面积深绿色的底子上作画，亦为少见。在西侧墙壁留下来的一组朱墨白描伎乐飞天线描图最为传神。飞天手持琵琶、箜篌等乐器，身形线条流畅、比例协调、把飞天的轻盈、飘逸完全体现出来，同时也体现出画师绘画技艺的高超，这幅作品也是西千佛洞的代表作。北壁为鹘画涅槃图，画面中佛的形体较大，右胁而卧，着田相袈裟，周围有众多举哀弟子，脚部周围有几身世俗人的形象。画面以土红色为主色调，佛的面部五官间用石绿勾勒。此窟南壁东侧绘有初唐说法图，这幅画面内容简洁，但无论构图、设色、人物造型堪称佳作。神态端庄、目光慈祥的佛陀结跏趺坐于莲座上，身边二胁侍菩萨婀娜窈窕，着装华贵艳丽，从画工着色晕染手法，我们似可以看到菩萨着装的质感。说法图下方绘供养人像。在这幅作品右上角留有“如意元年”(公元692年)的朱墨题记，也为断代提供了参考。

西披画面大致可分为上、中、下三层横幅，每层横幅都画有数幅佛说法图。总共达二十三幅之多。部分画面延伸至南披和北披。在各说法图之间，穿插绘以各种列队的人物形象、正在演奏的乐队、以及诸宝、塔庙、车辇、象队、珠宝和塔庙等。表现了《法华经·序品》中“菩萨布施象辇”、“菩萨布施驷马宝车”和“菩萨布施肉身手足”的情景。同时，西披中、下层与北披交界处的部分则是借用《大般涅槃经》卷一《寿命品》中讲的“天上众神与人间众生请佛接受最后供养”的内容来表现《法华经——方便品》的思想的。

西披画大莲华、飞天、雷神、飞廉、化生、猕猴等，下龛楣两侧画山居禅僧六身。画面中央画一硕大莲花，两侧各画一身飞廉护卫，飞廉下方各画一身朱雀。朱雀下方的山变同各绘一身猿猴；莲花上方，又画二飞天高举一莲华，其两侧各有绘一身手足同时敲踏连鼓的雷公。在南下角处绘一身肩生蓝色双翼的乌获畏兽。北下角处绘一身飞天。在这些形象之间，云朵、花朵点缀其间。

《法华经・普贤菩萨劝发品》说，普贤菩萨于实威德王佛国，遥闻娑婆世界耆闍崛山，请释迦说法。图为普贤菩萨乘象偕诸大菩萨、诸天龙等各显神通地前来听法。普贤菩萨与文殊师利是释迦的左右胁侍，经常同时绘出。

在经变画乐队中，演奏鼗鼓的乐伎，通常是鼗鼓，鸡娄鼓兼奏，一般是单手摇动鼗鼓，同时，腋间夹一鸡娄鼓，用另一手击鼓发音，图中乐伎左手持鼗鼓，左腋夹鸡娄鼓，右手拍击，符合史籍记载。

观无量寿经变观无量寿经是佛教经典，简称《观经》。与《阿弥陀经》、《无量寿经》合称净土三部经。畺良耶舍译。另有异译一种，已佚。此经进一步发挥了《无量寿经》的净土思想，叙述释迦牟尼佛应韦提希夫人之请，在频婆娑罗宫为信众讲述观想阿弥陀佛的身相和极乐净土庄严的十六种观想方法（十六观）。《观经》的经文并不长，但由于缺乏一条清晰的脉络，善导大师为此经注疏，在注解经文的同时，也提出了自己的观点，后来该注疏流传到日本，法然将其作为重要依据而开创了日本净土宗。

图中不鼓自鸣有方响,鸡篓鼓,鼗鼓,后两种乐器在经变画乐队中常同时出现.

化工冶炼和金属器物：制作陶罐。将陶罐放置在转轮上，陶匠左手扶罐口，右手拿一工具对坯体进行拍打，同时用一只脚推动转轮旋转。这是反映工匠单独作业制陶的场景。

观无量寿经变观无量寿经是佛教经典，简称《观经》。与《阿弥陀经》、《无量寿经》合称净土三部经。畺良耶舍译。另有异译一种，已佚。此经进一步发挥了《无量寿经》的净土思想，叙述释迦牟尼佛应韦提希夫人之请，在频婆娑罗宫为信众讲述观想阿弥陀佛的身相和极乐净土庄严的十六种观想方法（十六观）。《观经》的经文并不长，但由于缺乏一条清晰的脉络，善导大师为此经注疏，在注解经文的同时，也提出了自己的观点，后来该注疏流传到日本，法然将其作为重要依据而开创了日本净土宗。

观无量寿经变观无量寿经是佛教经典，简称《观经》。与《阿弥陀经》、《无量寿经》合称净土三部经。畺良耶舍译。另有异译一种，已佚。此经进一步发挥了《无量寿经》的净土思想，叙述释迦牟尼佛应韦提希夫人之请，在频婆娑罗宫为信众讲述观想阿弥陀佛的身相和极乐净土庄严的十六种观想方法（十六观）。《观经》的经文并不长，但由于缺乏一条清晰的脉络，善导大师为此经注疏，在注解经文的同时，也提出了自己的观点，后来该注疏流传到日本，法然将其作为重要依据而开创了日本净土宗。