佛教石窟寺是将山岩凿成洞窟，安置佛像以作为寺院。石窟寺起源很早，在公元前1世纪左右，古印度即已有之。法显、玄奘等人的旅印游记中就有相关记载。据现有的考古显示，最早大约在公元3世纪左右在新疆的龟兹地区就已开始开凿石窟。佛教东渐至敦煌，在前秦建元二年（366），由乐僔开凿于敦煌鸣沙山，此后一直延续至15世纪，遍布于中国各地。中国是世界上石窟保存数量最多、绵延历史最久的国家之一。

石窟寺是建筑、雕塑、绘画的结合，其中壁画是对雕塑的诠释和发挥，主要用于阐释佛教的义理。经过千余年来发展，中国的石窟寺壁画形成了独特的绘画语言。

从内容上来说，石窟寺壁画大致可以分为像、图两大部分：前者为单幅壁画；后者是描绘佛经中所记载的佛传、本生、因缘、经变等带有故事情节的绘画。

涅槃图和说法图是石窟寺壁画中常见的单幅壁画内容。例如，新疆克孜尔石窟壁画常见的独幅画的题材，主要有涅槃图、说法图等。这些壁画通常都绘制在洞窟的显著位置。涅槃图描绘佛陀涅槃时的场景：佛陀超脱尘世，寂静涅槃，面容安详；周围的佛弟子由于失去依怙，心情悲痛。画工们通过艺术性的处理，将这两种矛盾的情感和谐地绘制在一幅壁画中。说法图描绘的是佛陀为弟子说法的场景，通常绘制在石窟入口上方。画工们巧妙地运用了这块半圆形的空间：佛陀像绘制在半圆形的顶端，形象更为突出；而弟子们的身体和眼睛都朝向佛陀，形成特殊效果。随着大乘佛教的传播，说法图的内容则更为广泛。

根据佛经故事创作的本生故事画，主要有“舍身饲虎”“割肉饲鹰”“鹿王本生”等，这些故事有的是通过比喻的手法来表现佛教所倡导的功德苦行，从而将抽象的教理转化为可视的绘画形象。例如，敦煌莫高窟壁画中绘于北魏时期的“鹿王本生图”，描绘了佛陀的前生为九色鹿王，拯救了一个落水之人而反被出卖，但是修行“忍辱”的故事。这幅壁画也是同类题材中保存最为完整、最具代表性的作品之一。

石窟寺壁画通过线条和色彩的绘画语言来描摹形象，因此“线描艺术”和“赋彩艺术”是石窟寺壁画的特色，线条和色彩的运用直接反映了不同时期壁画艺术的特点。而在长期的发展过程中，石窟寺壁画也逐渐形成了独特的造型手法，对后世的佛画产生了重要影响。

以敦煌壁画为例。早期（十六国、北魏时期）的敦煌壁画主要以流畅而有力的铁线描勾勒人物轮廓，在色彩上赋色浓烈，使用平涂加晕染的形式，这显然受到古印度犍陀罗艺术的影响。上述克孜尔石窟壁画的风格早期也是受古希腊、印度犍陀罗、波斯等艺术的影响，在繁盛期呈现出浓郁的本地特征，也就是“龟兹风格”。

北周时期的敦煌壁画采用流畅的线描来勾勒轮廓，色彩淡雅，尽管还有西域地区绘画的遗风，但是整体上已经是中原汉文化的绘画艺术；这一时期的壁画受到东晋顾恺之的“游丝描”“铁线描”，梁代张僧繇的“张家样”，北齐曹仲达的“曹衣出水”等绘画技法的影响，在线条使用的方面更加细腻、灵动，色彩上清丽脱俗。

唐代的敦煌壁画线条运用得更加娴熟，其用线技艺堪称石窟寺壁画的巅峰，很多壁画都承袭了由吴道子所开创的“兰叶描”用线方法，通过线条的运用变化，以虚实的方式来描摹复杂的物体形态，线条遒劲、飘逸；在色彩运用上更是达到高峰：不但有种类繁多的矿色彩，使用的颜料甚至多达十数种，而且画师的渲染技巧也达到了很高的程度，讲究“满壁风动”“焕烂而求备”，画面辉煌、明快、浓烈，同时在一幅作品中又达到色彩的统一，这些浓墨重彩的巨幅壁画造就了中国绘画史上特有的赋彩方法。

石窟寺壁画在绘画空间的处理上也极具特色，画家们通过高超的构图技巧，既拓展了绘画的内容，也丰富了绘画的表现力。例如，敦煌壁画中有众多的本生故事图，通常是围绕一个主题，采用“连环画”的形式，使用多幅壁画来共同表现主题的故事情节。尽管不同的壁画图像只是对应一个情节，但是通过对这些静止图像的合理组合，可以使故事情节达到连贯、动态的效果，在这里，绘画的空间艺术与讲故事的时间艺术得到完美的结合。

而克孜尔石窟壁画的本生故事图在构图上则有所不同，主要以菱形方格的形式来表现：每一个方格只描绘一个单独的本生故事。由于受到画面的限制，为了更深入地表现故事的内容，画工们通常会截取整个本生故事中最具代表性的情节进行描绘。例如，克孜尔石窟壁画中的“萨埵那太子本生故事图”，选择了“跳崖”和“饲虎”两个最重要的情节进行描绘，突出表现了太子牺牲自我、救度众生的主题。由于注重对情节的选择和形象的塑造，因此在视觉语言上更加浓缩、精炼，同样具有很强的艺术表现力。

由于卷轴画和寺院壁画目前存世的作品有限，石窟寺壁画因此成为研究中国绘画史的珍贵资料。此外，石窟寺壁画尽管都是佛教题材，但是这些壁画不仅反映了不同时代的宗教生活，同时也涉及了当时世俗社会的生活状况，因此也成为研究不同时期音乐、舞蹈、建筑、民俗等方面的重要史料。