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。

第五七窟南壁中央画一铺说法图，四周画千佛，下部画供养人（大部分已残毁）。说法图为阿弥陀佛说法图，这铺说法图中佛、菩萨、弟子等形象达十五六身，除了主尊佛像和两身大菩萨以及身材较小的天王外，其余的人都仅露出半身或露出头部。中央的菩提宝盖下，阿弥陀佛结跏趺坐，手施无畏印说法，座前设熏炉，左右有双狮守望。观世音、大势至菩萨侍立两侧，弟子及圣众排列身后，金刚力士护卫于前，飞天翱翔于彩云中。两大菩萨均面向观众，左侧观音菩萨头戴化佛冠，项饰璎珞，两手上举，配合着微微低下的头，神态矜持。在观音菩萨后面的三身菩萨虽然只露出头部，但面容秀美，神情各异，特别是靠近佛像的一身菩萨，手托莲花，头微侧，目光向着观众，神态娇媚。说法图中金刚力士身材短小，上身半裸，赤足，手臂和腿肌肉突出，双眼圆瞪，张口欲吼，手持金刚，神态威武。说法图上方菩提树两侧各有一身飞天，他们体态轻盈，随着翻卷的彩云自由地飞下来。此图构图紧凑，人物众多，描绘精致，设色富丽。南壁下部的供养人大约为晚唐所绘，大部分已模糊不清，这两身供养人跪在方毯上，手持香炉，神情虔诚。

甬道南壁上部浮塑出一排方格，每一格内绘有佛像一身。下绘炽盛光佛图一铺，画面东部和下部残毁。炽盛光佛图画面中央绘炽盛光佛一身，佛结跏趺坐，乘双轮车前行，右手食指顶一金轮，左手作禅定印。车前部残，车后插龙纹旌旗，九曜星神三面簇拥。九曜星神从东到西，第一身仅存上半身，形象模糊身份不明；第二身是妇女形象，着绿衣，手抱一物，状如套在袋里的琵琶，是金星；第三身在第二身左下侧，大部已毁，仅存部分头光与一只持圆形物的手，身份不明；第四身状如天王，头戴驴形冠，四臂，下面两手共执一戟，上面两手，一手执弓，一手执索，是火星；第五身在佛的车前，头戴不明兽形冠，手举一杖，疑是土星；第六身在车轮后侧，着绿袍，一手推车，下部残毁，仅存上半身，身份不明；第七身在车后右侧，状若妇女，头戴鸟形冠，双手托一圆形物，是月宿；第八身在车后左侧，着世俗人物服装，双手托一圆物，是太阳；第九身身体为绿色，半裸，四臂，分别执矛、绳索、剑和人头。是罗睺。佛与九曜星神上方绘有二十八宿，其形象基本一致，均作文官打扮，双手持笏，四身一组侍立于彩云之中，现存五组。九曜星神和二十八宿中间穿插绘黄道十二宫，每一宫作一圆圈，在圆内画出代表此宫的形象，现存九座，从东至西为金牛宫、室女宫、白羊宫、摩羯宫、天秤宫、双子宫、巨蟹宫、天蝎宫，双鱼宫。壁面西侧中下部，存一身女供养人像，其右侧有一方榜题，榜题用西夏文和汉文并列书写，汉文为：“扫洒尼姑播盃氏愿月明像”，榜题下方存数列回鹘--蒙文题记。

东壁门上画弥勒降魔变、门南画弥勒经变、门北画观音经变各一铺（残）。观音经变左侧屏风画，自上而下依次画蛇蝎难、雷电难、金刚山难、枷锁难、众苦难；右侧屏风画自上依次画恶兽难、怨贼难、火难、水难，以下模糊不清。

东壁上方绘制有《维摩诘经·香积品》，画面右侧的文殊菩萨稳坐于宝座之上，后有华盖；左侧是维摩诘居士。两者之间则是飘然而至的吉祥天女，周围围绕着众多的听法弟子和世俗人物，其中有一国王形象，身后是熙熙攘攘的随从和官员。

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。

东壁门上中央绘说法图一铺，佛居中结跏趺坐于金刚宝座之上，佛左侧为大势至菩萨，佛右侧为观世音菩萨，十大弟子分列于后，上方绘华盖和菩提树，两身飞天持鲜花来礼佛。说法图下部有宋代题愿文题榜一方，文字模糊。题榜北侧宋代绘世俗男供养人二身，南侧绘宋代世俗女供养人和比丘尼各一身，世俗女供养人形象模糊。门南上部隋代绘千佛，下部宋代绘男供养人六身，门沿宋代绘幢幡一个。门北上部隋代绘千佛，下部宋代绘女供养人四身、供养菩萨一身，门沿宋代绘幢幡一个。

第五七窟北壁的布局与南壁一致，也是中央画说法图一铺，周围画千佛，下部画供养人。上部的千佛烟熏变黑，下部供养人也已模糊。中央的说法图保存较好，阿弥陀佛结跏趺坐，扬掌说法。佛像右侧的弟子迦叶身着袈裟，不经意地手托鲜花，正虔诚地听佛说法；佛左侧弟子阿难面朝佛像，双手捧着长茎莲花，神态恭谨。迦叶旁边提净瓶的观音菩萨，侧身向佛，头微微低下，轻抚衣带，神态安详；大势至菩萨则是面向观众，一手上举，一手持花自然垂下，双目下视，神态温婉。下面七宝水池中碧波荡漾，莲花盛开。说法图中的飞天张开双臂，身体呈弧形飞下。

北披画面，大体分为三部分。居于画面中心的，是大幅的表现佛涅槃的场景，以此为中心，左侧画面分上中下三层，绘有共8幅佛说法图和其它一些场景；右侧画面相对小一些，绘有“二佛并坐” 、“灵鹫山”和其它一些场景。北披画面表现了《序品》、《方便品》、《见宝塔品》和《观音菩萨普门品》的部分内容。

东壁门上绘三佛说法图一铺。门北绘无量寿佛一铺，佛陀身著通肩红色袈裟，坐金刚宝座，头光现化佛，背光内飞天飞舞。头顶悬华盖，华盖下有愿文榜题，说法图下绘男供养人十三身，女十四身。门南绘无量寿佛一铺，下有榜题：“无量寿佛”有四协侍菩萨，有的捧莲花，有的手持忍冬供养佛。从现存能辨认的题名看，佛右侧为“无尽意菩萨”“观音菩萨”，左侧为“文殊师利菩萨”和“大势至菩萨”。上部佛弟子，右侧为“阿难像 ”和“舍利弗之像”，左侧为“摩诃迦叶之像”和“目连之像；有的持经卷，有的捧莲花，有的双手合十虔诚供养。说法图下画男供养人十四身，女十三身。东壁底层露出西魏绘药叉。