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。

宋画观音立像（下部漫漶）。

残存宋画宝盖，南侧三头六臂观音一身，北侧存观音残迹（底层唐画）。

门上残存毗沙门天王赴那吒会一铺；门北画北方天王一铺，一手托塔，一手持枪，头戴冠，身着吐蕃长身甲，脚踏夜叉，前有天女献花，后有神将护卫。南上角五代画佛二弟子；门南画南方天王一铺，天王为汉像，全身盔甲，右手持剑，左手作印契。北上角五代画观音立像一身。

宋画东侧说法图一铺，西侧赴会菩萨三身（为穿道所毁存一身）。

门南、门北宋画说法图各一铺。

宋画东侧说法图一铺，西侧赴会菩萨三身（为穿道所毁存一身）。

宋画东侧天王一铺（残），西侧曹元忠与子侄供养像三身，侍从四身。

东壁北段画清净法身卢舍那佛及四大菩萨（南部残），为三身佛中之报身。密教作菩萨形，双手重叠置于脐下，结跏趺坐，光环重叠，作修持状。人体比例匀称，肌肉丰满，展示出密教佛像的特色。四大菩萨为“地藏菩萨”、“文殊师利菩萨”、“虚空藏菩萨”、“弥勒菩萨”，均座于缠枝莲花上。东侧画药师佛立像一身，着田相袈裟，右手执锡杖，左手持药钵，赤足立莲花上。