南壁画面大部表现《佛顶尊胜陀罗尼经变》。整体布局利用了横向长方形的壁面，呈现出“中央是佛说法图，上部是须弥山上的天界，佛说法图的左右及下方表描绘细节场景”的“凹”形构图。凹形部分的中央是佛说法图。佛着袒右肩袈裟，结跏趺坐于莲座之上，从佛的顶上肉髻中放射出几束蛇形光束并向向扩展为扇面状。佛周围侍立闻法弟子 、菩萨和比丘。上部描绘天界建筑和善住天子、帝释天等人物形象及善住夜半惊梦、善住造访帝释、帝释天向在下界说法的世尊救助等情节。凹形部分的西侧画面表现佛陀波利译本中的《序》中前半部分的内容。自上而下描绘佛陀波利从西国来诣五台山、佛陀波利五体投地拜跪祈祷、佛陀波利路遇文殊化现的老人、佛陀波利回到长安入宫献经、皇帝向佛陀波利赐绢三十匹等场景；左侧画面最上端描绘帝释天得佛授陀罗尼经加归天界、得到解脱转世之苦的善住与帝释天回访世尊、世尊摩善住顶授菩提记的场景。其下方描绘象征陀罗尼经的日轮、安置陀罗尼经的宝塔、高幢、高山及礼拜的人们、守护陀罗尼的魔王、天王，撒土诵经使故亡恶人得生天上等场景。凹形部分的下方主要描述善住天子来世将受的地狱、转野兽身之苦的场景。最下方画面残毁严重。

前部人字披下阙形龛内塑交脚菩萨一身。上画天宫伎乐九身，脊坊、椽坊两端下均有木质斗拱。 龛外两侧画千佛，龛下画降魔变一铺。表现释迦即将成道前，天魔波旬率领三个女儿及魔军至佛所，诱以女色，又以武力进行威胁，企图破坏释迦成佛的决心，释迦以法力战胜魔王最终成佛的故事。此图是敦煌石窟中最早的一幅降魔变。画面中央，释迦结跏趺坐于菩提树下的宝座上，内着僧祗支，外着袒右肩红色袈裟，左手持袈裟一角抚于胸前，右手置右膝，作“触地印”。释迦两侧是魔王波旬的军队，魔怪们手持武器正在围攻释迦。右侧下部，表现魔王三个女儿诱惑释迦的情节。三个魔女着龟兹装，戴宝冠，披大巾，腰束长裙。释迦以神通力，顷刻间将她们变成丑陋的老妪，即左侧所绘。 紧邻降魔变的西侧，绘本生故事画萨埵舍身饲虎本生。故事讲：国王大车的三个儿子，一日入山狩猎，见一母虎领数幼虎，饥饿逼迫，将食其子。三太子摩柯萨埵愿舍身救济，以干竹刺颈出血，投身崖下，以身饲虎。二兄以萨埵饲虎事还告父母，国王及夫人赶至山谷，抱尸痛哭，收拾遗骸起塔供养。画面采用“异时同图”的布局形式，在一个画面内表现出多个故事情节，各情节间用山林图案作为分隔点。图中上段中部为三个太子遇见饿虎，上段西部画萨埵刺颈和投崖，下段西部为饲虎，下段东部画二兄见尸骸并还告父母，上段东部画父母抱尸痛苦和起塔供养。 后部上画天宫伎乐十七身，下方四个圆券形龛内东起分别塑说法佛、禅定佛、说法佛、禅定佛各一身，原塑胁侍菩萨各二身，现仅第二、三龛内各存一身。龛壁画莲花、化生童子依次分别为四身、六身、六身、八身。龛楣画忍冬。各龛之间以忍冬龛梁相联，龛壁画化生童子，西端龛外画一飞天、二供养菩萨。萨埵饲虎本生故事画西侧绘制千佛，千佛中央画说法图一铺。下画边饰一条，边饰下方画药叉二十五身。

南壁画面中央方框内画佛说法图。说法图上部绘须弥山，山上有八座殿堂建筑。说法图的东西两侧及下方绘有30多幅以绿色山野为背景，含有人物和建筑的小画面。各画面都有一条或数条长条形榜题，文字不识。说法图下方中央有一方榜题，部分文字可判读。壁面下部剥落严重。壁面右下方绘胡貌形象人物一身。学术界对该壁画面内容的认识也存在争论，有“法华经变说”和“佛顶尊胜陀罗尼经变说”。本解说以“佛顶尊胜陀罗尼经变说”为准。画面中央方框内画佛说法图中，佛结转法轮印，结跏趺坐于莲花座上，从佛的眉间和顶上肉髻放出光束，还有自上而下有三道光圈环绕佛身。佛的左右及下方绘众菩萨、比丘等，这描绘的是佛为众讲尊胜陀罗尼经时的情景。说法图上部绘须弥山和山上的八座殿堂建筑，表现的是帝释天和善住天子所居之天宫。八座殿堂之间用回廊相连，其间绘树木和一些人物，描绘的是善住惊梦、先后见帝释天的情景。说法图西侧的画面自上而下的描绘出“序”中佛陀波利自西土而来、路遇文殊化现的老人、返西土取经、取经归来、入宫献经、西明寺译经、隐迹于五台山的内容。说法图下部的画面描绘帝释天观善住即将遭受的七返恶道之身的种种情形，以及经中描述的众人闻听、忆念、读诵、书写尊胜陀罗尼经和经咒后的种种获报。说法图东侧的画面自下而上为经文最后描述的阎摩王法王访释尊、四天王请佛、佛讲如何奉持尊胜陀罗尼、佛为善住天子摩顶授记等情景。

南壁绘观无量寿经变一铺，无量寿佛结跏趺坐于金刚宝座，观世音、大势至，分坐左右，供养菩萨四面环绕。极乐国土以及阿弥陀佛为主体控制中心，以两侧的报身应身形成三佛同会世界。殿前为歌舞平台，鼓笛共鸣，管弦齐奏，伎乐与迦陵频伽共舞，后部重楼高阁，回廊并出，大殿高耸。上有碧空，天乐不鼓自鸣，飞天绕华盖。绿波出红莲，童子坐莲花，化生戏绿水。一派歌舞升平景象，尽是豪华的宫廷园林。下宋画男供养人六身。

尒時波羅奈王見善友太子咨入海採寶遂請海師問其法便

法華會 如是我聞，一時佛於王舍城耆闍崛山，中與大比丘衆万二千人，憍陳如,摩訶波闍波眷屬,菩薩摩訶薩,釋梵諸衆八萬人俱。國王，王子，大臣，人民及諸天龍八部鬼神詣會説法。

尔时云童子从雪山下安详而至输罗波城祭把……婆……无遮会所时有六万诸婆罗门遥见……。……言大梵天至时云童子语彼六万婆罗门……非是梵天婆罗门言汝既非是梵天为人者汝之……是甚人耶在何处住

建寺造塔：《宝雨经》中说，建寺造塔可以得福报。画面概括地表现了建寺的施工情形，房顶有两人上房泥，屋顶比较平缓，属西北地方的建築习惯。簷下二人正在墁抹墙泥。山前有一座即将建成的窣堵波，上下游工人正在劳作。

净水池：清澈的水池中碧波荡漾，水流在露台的柱下形成漩涡，莲荷随波浮动，莲花中生出童子，反映了唐人的理想境界。水纹描绘得自然，颇富动感。

莲花飞天纹藻井：方井中心的莲花花瓣密集，内层边饰为云气纹，中层为忍冬单叶连续纹，外层为斜方格纹和波线网状小花连续纹。