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。

此窟位于莫高窟南区中部。创建于初唐（中唐、晚唐、五代、宋、清重修）。主室为覆斗形顶，西壁开一龛，是唐代的代表窟之一。宋或西夏时，此窟壁画全被覆盖，绘以满壁千佛。1944年，敦煌艺术研究所剥去四壁之上层壁画，初唐艺术杰作赫然重晖。主室西壁一龛，内塑一佛二弟子二菩萨（清重修），龛沿下画初唐供养人虽已模糊。龛外两侧画文殊、普贤变各一铺。南壁为通壁大画：南为无量寿经变，北壁为药师经变。药师变中之两幅“对舞”（不少学者目之为“胡旋舞”）。东壁门上画说法图一铺，男女供养人各一身，贞观十六年（642）题记一方；门两侧画维摩诘经变。1975年，敦煌文物研究所对此窟重层甬道进行了整体搬迁，底层壁画完好如初，计有:五代后唐同光三年（925）画新样文殊变一铺，翟奉达等供养人画像七身，题记一方（以上北壁）；中唐画小龛一，晚唐画一佛、一比丘、七供养人，五代翟奉达书“检家谱”题记一方（以上南壁）。此窟壁画，每幅皆为上乘之作，其中之维摩诘像乃人物画之精品；前来问疾于维摩之帝王、大臣，可与阎立本“帝王图”媲美。药师变中之两幅“对舞”（不少学者目之为“胡旋舞”）及其乐队，是研究乐舞的宝贵资料。

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。

北壁西起画报恩经变、药师经变各一铺，下屏风画模糊。报恩经变依据《大方便佛报恩经》绘制而成，中部为序品佛说法场面，释迦摩尼佛结跏趺坐在莲花宝座上，众菩萨、弟子及诸天圣众等围绕供养，静听佛法。佛案前为舞乐菩萨。舞乐场面以下画序品中阿南乞食路遇婆罗门子孝养父母故事。其东侧为孝养品须阇提太子本生，西侧是亲近品中的坚誓狮子本生和小比丘为护持正法，独自感化群贼的故事，经变上部宝盖后画山水，以示耆阇崛山，围绕着山水，画论议品中的鹿母夫人故事。画面两上角为论议品，西下角为亲近品，东下角为序品。 药师经变构图与阿弥陀经变十分相似。不同的是药师经变中绘有十二药叉大将。图中药师琉璃光佛居中，左右协侍为日光、月光二菩萨，其余的听法会众列置两旁，俱在中央平台上。前台设乐舞。平台均坐落在水池中，水池周围起殿堂楼阁。建筑宏伟，界画线描完整清晰。

门上画男、女供养人各一身，侍从各二身，题名“窟主沙州释门都法律和尚金光明寺僧索义辩……”，最下面的字，壁残而失。门北画维摩诘经变一铺，下屏风三扇，画权方便品等，北起第一扇屏风绘一片陋舍小酒店内，维摩诘与食客同坐在矮凳上，手持麈尾说教。北侧画女供养人二身。门南画报恩经变一铺，下屏风三扇，画恶友品。

北壁绘千佛，千佛中央绘阿弥陀经变一铺，阿弥陀佛结跏趺坐，两侧分别绘有头戴化佛冠的观音菩萨和头戴宝瓶冠的大势至菩萨。图中上部两侧各绘有三身持节飞天乘云而下，空中天乐不鼓自鸣。下部绘有七宝水池，在七宝池中有六身供养菩萨，或跪或坐于莲花上。莲池中有化生童子形象。

上画千佛，中部画佛教史迹画，自西向东依次为：1.汉武帝获得匈奴祭天金人与张骞出使西域；2.释迦浣衣池与晒衣石；3.佛图澄之神异事迹；4.阿育王拜外道尼乾子塔；5.康僧会感应故事，下部画菩萨七身。 北壁西侧上部画张骞出使西域图，共由4组画面组成，呈“凹”字型排列，每个画面旁均有清晰榜题，表现汉武帝获得匈奴祭天金人和张骞出使西域的情景。1、在画面的右上角有一殿堂，内有两个站立的佛像，殿堂正面额匾上有“甘泉宫”三字，下方画帝王、臣属持香炉或笏拜谒。2、皇帝骑在马上，左右臣属八人，一人手持曲柄华盖。张骞持笏跪拜辞别，后有从者持节牵马。3、张骞行进在途中。4、远处有一城郭，二和尚立于门外，城内有佛塔。此幅出使图中，张骞一行乘骑半藏山后，表现了山重水复的效果，体现出张骞等人的艰辛，情节、环境相互映衬。 北壁中上部偏西侧画佛陀洗衣池和晒衣石圣迹故事。1、释迦摩尼右手提袈裟立于水边。2、有天女从天空飘飘而降，准备替佛陀清洗袈裟。3、方石旁有一个不信佛教的外道婆罗门，赤裸上身，光着脚，跳踩和弄污方石。4、石上有乌云，云中雷神正击鼓鸣雷。5、方石的右下角再画婆罗门被雷电击毙。6、方石的另一侧有两位天女正在洗石。 北壁中上部偏东侧画高僧佛图澄的故事，以上中下三组画面表现佛图澄的神异事迹，上画佛图澄立于七层塔前，合十向人们解说塔檐的风铃声音有异，指出这是不详之兆，预言石虎和石韬将要火并。中间画一帝王，上有华盖，坐在胡床上与臣属观看僧人施法，这个场面是佛图澄为石虎说法时，幽州四城门起火，佛图澄使神力用酒灭火的情景。左下画一僧人赤裸上身，坐在水池边，正在洗肠的情景，据《高僧传》卷九“佛图澄传”记载，澄左乳旁有一孔，有时肠从中出，或以絮塞孔。夜欲读书，辄拔絮，则一室洞明，又斋日辄至水边，“引肠洗之，还复内中”。 北壁佛图澄故事右下角画阿育王拜外道尼乾子塔。阿育王是公元三世纪中印度摩揭陀国国王，笃信佛教，大造佛塔。画面画一帝王率臣属礼拜六塔，下跪者是阿育王，由于该塔是外道之塔，受不起信佛教的阿育王一拜而倒塌。 北壁东侧上部画康僧会故事。康僧会是三国时代的高僧，主要在江南弘扬佛法，在佛教南传的历史上有重要意义。故事由四组画面表现：1、画康僧会坐鼓帆小舟，顺风而行下江南来到东吴。2、最下面画一帝王向僧人跪拜合十，表示孙皓下跪迎接穿袈裟的康僧会。3、中间画一大帐，账内莲座上舍利放光芒，账外帝王与僧人作谈论状。表示吴人本不信佛教，吴王孙权召康僧会问佛有何灵验，康僧会遂以神力获舍利，光明四射，吴王乃信，立建初寺。4、画一寺院，院外僧人观看并有人运送木料，当为建初寺修造的情景。

前半部人字披下，上部画天宫伎乐，残存七身，中部画毗卢舍那佛一铺（大部模糊）。 后部上画天宫伎乐十六身。中画千佛，千佛中央画一阙形塔内立佛一铺。下东起绘沙弥守戒自杀因缘、弊狗因缘各一铺。图下画边饰一条，下药叉一排（模糊）。 南壁依据《贤愚经》所绘的沙弥守戒自杀故事，是佛教戒律画代表作之一。自东而西按故事发生、发展的先后顺序共绘七个情节，依次为：1、长着送子出家剃度为沙弥。2、老和尚吩咐沙弥乞食。3、少女开门迎沙弥。4、沙弥守戒自杀，少女哀痛。5、少女向父亲陈述事由。6、少女之父向国王交罚金。7、火化沙弥，起塔供养。 南壁西段紧接沙弥守戒自杀故事的是弊狗因缘故事画，讲述一比丘前身曾为恶狗，因一次善待比丘而转世为比丘的故事。此故事画由弊狗低头舔比丘及求作沙门两个情节组成，画面被烟熏。

北壁绘弥勒经变一铺，以弥勒在龙华树下成道说法为主体，以弥勒三会形成三角形结构。主尊前首先表现儴佉王以镇国七宝和宝幢献给弥勒，弥勒又将宝幢转赐于婆罗门，而诸婆罗门立即拆毁宝幢各共分之，哲理性地表现人生无常，顷刻即逝，只有出家修行，摆脱现实苦难，便能进入净土世界，开宗明义地点出全画的主题思想。中部以小型画面大量描写了弥勒世界的美妙事物，如路不拾遗，一种七收，树上生衣，写经诵经，女人五百岁出嫁，老人自诣墓塋，以及上层的迦叶献袈裟，弥勒观父母，弥勒率弟子乞食翅头末城，以及兜率天宫等神秘场面。东端、西端画菩萨各一身，西端下宋画女供养人四身。

南壁西起画金刚经变、观无量寿经变各一铺，下屏风画模糊。金刚经变以释迦牟尼佛结跏趺坐居中为主尊，诸菩萨、声闻、天王等围绕在身边。经变的上部绘出流云缭绕，悠远浩渺的山水。左上角绘有说法供养及为人解说金刚经；右上角绘有说法供养及轻贱是福；下部绘有拜塔，歌利王故事。观无量寿经变，中部画观无量寿佛及观音、大势至等诸菩萨坐于中央七宝台上，圣众围绕。台下七宝池水荡漾。前部舞乐，后部有殿堂、楼阁等建筑。虚空亿万菩萨乘云而来，各种天乐不鼓自鸣。