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。

北壁上部通壁绘有七铺说法图。其中，除了西起第一铺为二佛共处一铺、共有一对胁侍菩萨外，其余六铺皆为一佛二菩萨的组合。西起第一铺说法图在七铺中所占壁面最大，其它六铺所占面积面积基本相等，且衔接紧密。每铺说法图下都绘有供养人行列和发愿文题榜，其中现四铺发愿文仍基本可读。男供养人既有戴笼冠、着大袖襦者，又有戴毡帽着裤褶、脑后垂小辫者；女供养人即有着袿衣、蔽膝者，也有着间色长裙者。西起第二、第五、第七铺说法图下部的发愿文题记保存较完整。依发愿文可知，西起第二铺和西起第三铺分别为过去七佛中的“迦叶佛”和“拘那含牟尼佛”、西起第七铺为“无量寿佛”；男供养人出自阴氏、滑氏，女供养人出自丁氏、史氏、何氏等家族。下方开4禅室。在每一个禅室门上部皆画忍冬禽鸟纹的龛楣图案，下部画药叉。禅间壁面上绘千佛，下绘金刚力士。禅室口还残留有元代加修小塔部分塔身。

石觜关门、石觜关镇及永昌之县：石觜关在今山西省代县境内，史记记载该关为金代所置。唐属河北东路的代州，地处五台山与镇州之间的通道上。而“五台山图”以较大面积绘石觜关门及石觜关镇，表明公元950年前后已有此关、镇。永昌县无考，据图中所示位置，应在石觜关镇以东。此三处很可能是五代时后晋新设置之城、关、镇，其位置当在龙泉镇（图中之“龙泉之店”）与大复岭（图中之“青阳之岭”）之间。

佛传故事：五代绘制的佛传故事画代表作之一，位于南、西、北壁下部屏风上，内容据隋阁那崛多译《佛本行集经》.此经共六十品，入壁三十二品，故事描述释迦牟尼的前世和其祖先及今世出家前的世俗生活和出家后传法的事迹.壁画为三十三扇屏风连接而成的联屏连环画，每扇屏风高1.6米，宽0.87米，绘二至八个情节不等，全画总长28.7米，总面积45.8平方米，共有一百二十八个情节.每个情节附有墨书榜题，文字多清晰可辨，每扇屏风可独立成画，连接起来。室南壁经变画下九扇屏风绘制佛传，左起（或西起）云童子求师至树下诞生

佛传故事：室北壁经变画下九扇屏风绘制佛传，内容据隋阁那崛多译《佛本行集经》.此经共六十品，入壁三十二品，故事描述释迦牟尼的前世和其祖先及今世出家前的世俗生活和出家后传法的事迹.壁画为三十三扇屏风连接而成的联屏连环画，每扇屏风高1.6米，宽0.87米，绘二至八个情节不等，全画总长28.7米，总面积45.8平方米，共有一百二十八个情节.每个情节附有墨书榜题，文字多清晰可辨，每扇屏风可独立成画，连接起来。左起画佛传夜半逾城至均分舍利止