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。

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。

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。

东壁门上绘说法图三铺，门南侧为药师说法图。药师佛右手持锡杖，左手托药钵。佛著通肩袈裟，衣纹密集。两侧的菩萨头戴日月宝冠，上身半裸，长裙紧贴身体。佛下方绘供养人两身对坐，中间有愿文榜题一方，部分文字可识读。门沿南北五代画供养菩萨各一身。

南壁为《十轮经变》，是敦煌壁画中不多见的一幅，该经详细宣传了地藏菩萨信仰。 在布局上，十轮经变大致可分为四个区域： 一、画面正中主体说法会及其周围画面，中央怯罗堤耶山说法会、佛陀上部雨宝供养、中上层云层中象征地藏菩萨的双手托如意珠、上层十方诸佛赴会、佛陀正下方渴仰菩萨请问、净有天神请问、佛陀左下方绘三弟子代表地藏赴会、佛陀左下角三天女请问； 二、画面西侧中部，绘地藏救苦救难：称地藏名，可以饮食充足、所欲充足、具喜乐心、众病悉除、除众生恶心、解脱牢狱之难、断除癫狂、解除溺水、火焚、坠崖诸难、解脱蛇兽诸害、心境安稳、解脱罗刹之难、满足诸愿、获微妙胜果等画面； 三、画面西侧上方，地藏变化身（部分内容在东侧上部）：地藏有四十四现身，可以化身为三头六臂神坐于须弥座、四臂神坐于须弥座、一倚坐菩萨、一神禅定、一神说话状、一神合十、二神合十面向六臂神、四天王立像；也可以化身为一菩萨说法，一神禅定，一比丘禅定形象；还可以化身为转轮圣王、朴素的站立刹利、裸体步行首陀或毗舍形象；另外还能化身为男、女、神、龙、六臂神（手托日月）、狂奔裸人、狮子、大象、马、牛、鸟、阎罗王、地狱吏、牛头鬼卒、俗人、恶狗、狱卒形象； 四、画面东侧，刹利旃陀罗现智相品（其中象王本生在西侧）：1、末法景象：荒野中，三人打猎；大杂院内，一人肩荷动物尸体，二男人打架、一男子向一女子作揖、屋内一比丘向一女子伸手；一屋内一老人坐于床，前有一人拄杖，后有二侍女，似医治场面，屋顶一比丘乘彩云而来，俯视下方；2、军队出行：军队乘马出征，一骑者在前，一俗人做向导，三裸体人迎接；3、象王施牙本生：二头大象在山的一侧，五比丘在山的另一侧，最前面的比丘引弓待发，大象与比丘之间是一方大榜题（漫漶）；4、国王与罪犯的故事：位于左下角，城墙高耸，城内殿宇中有许多人在活动（画面有三十多人），城门外一人骑马，有华盖；5、旃陀罗恼乱说法师：位于主体说法会下方，一法师坐高座，二比丘二居士为一组，坐于两侧，前方站立一人，袒露半胸，面向法师说话状；6、榨油之罪：二女似在制作某物；7、解脱菩萨、声闻之系缚的功德，斋僧、燃灯、造房、医治病人、诵经、建塔（二处）。 最底下漫漶不清，有部分地仗层已经脱落。

鹿和猴：窟西坡中央，画着手擎日月，足蹈大海的阿修罗王。在他脚下的大海边 , 有一只鹿正在饮水； 在稍远的海边 , 又有一只猴， 动作颇为滑稽。这两只动物在佛教文化中代表着善良和智慧。 而后来在中国的世俗文化中则演变成“百禄封侯”的吉祥语。

中西天文学：那罗延天托日月。三面八臂，为印度教主神之一。

那罗延天三头八臂，上二臂高举，双手托日月，次臂上举，双手紧握；第三双为黑色，置膝上。

两身菩萨并立手持莲花供养，高鼻秀眼，长眉入鬓，双耳垂珰，鬓发卷曲。一身戴三珠冠，着僧祗支，一戴日月冠，斜挎天衣，饰以棱格连珠纹和燕尾花纹，胸前璎珞，珠光宝气，熠熠生辉。

中西天文学：摩醯首罗天托日月。摩醯首罗天为三头六臂形象，骑青牛，是印度教主神。其上方两手扬起，托举太阳和月亮；中间两手似执短箭和铃，下方手持物件因壁画变色无法识读。