北涼時期的石窟壁畫藝術雖然明顯受到希臘和印度文化的影響，但是這一時期的壁畫藝術也絕不是原封不動地照搬來自希臘和印度的藝術，它同時還受到來自本土漢文化的影響。
作為外來的宗教藝術，要想在具有發達的漢文化的敦煌紮根生長，獲得當地民眾的喜愛，就必須在題材內容、主題思想和藝術風格方麵，都要和當地的思想文化協調一致，以適應當地的風土人情。所以，北涼時期的壁畫藝術是兩者結合的產物。
北涼時期洞窟內的壁畫，是為禪僧們修習禪定和善男信女巡禮瞻仰用的，主要內容有佛說法圖、佛傳故事和佛本生故事。
這一時期以佛為主尊的說法圖很多，如“北涼三窟”中第272窟的“彌勒佛說法”圖，畫中的彌勒佛盤坐於中心蓮台，右手上舉；兩邊有兩位脅侍菩薩侍立。佛頭上懸著華蓋，身後有項光背光。
另外，第272窟還有供養菩薩在背光上方，在華蓋兩側還有兩身飛天環繞飛翔。供養菩薩的姿態有持花、徒手或坐或跪於蓮台之上，並都做舞蹈狀，以表示聽佛說法時產生的歡欣鼓舞的熱烈場麵。
北涼時期的壁畫，最有名的是佛本生故事畫，這些來自民間的本生故事畫，通過工匠們的彩筆，成為莫高窟壁畫中最富有人間氣息的動人作品。
“北涼三窟”中第275窟南壁中部的佛傳故事，主要表現的是釋迦牟尼成佛的因緣。故事講釋迦太子成婚之後，不喜娛樂，終日仍惦念舍身出家。他的父親淨飯王十分憂慮，與大臣們商議後，決定讓太子出宮遊玩，以此來打消他出家的念頭。
太子在侍從的陪伴下，出宮遊玩，於城東門遇老人，在南門遇病人，西門遇死人，見人世間老、病、死三種大苦。之後在北門遇見出家之人，出家人神采奕奕，不被世間諸苦糾纏，於是太子更加堅定了出家的決心。
整個畫麵采用漢晉傳統形式的橫卷連環畫形式，人物和景物不分遠近，平列構圖。人物形象服飾則明顯受印度畫風的影響，顯得較為古樸粗獷。
壁畫中太子騎馬從城門中出，前有伎樂彈箜篌、琵琶引導，下有侍從百姓禮拜，上有飛天散花相迎。
圖中右側情節為遇老人，老人發、眉、須皆白，麵容憔悴，彎腰弓背，老態龍鍾，僅著短褲，似正在向太子行禮。
左側為遇僧人之情節，僧人著右袒袈裟，麵容飽滿，姿態自然瀟灑，左手握袈裟，其健康超脫與老人形成鮮明對比。
北壁繪佛本生故事，是釋迦牟尼成佛前，前生累世行善的故事。此窟的這類故事很有代表性，主人公都是佛祖釋迦牟尼的前世，體現了他過去為求法而不惜施舍眼睛、頭顱、身體甚至生命的自我犧牲精神。此圖仍采用橫卷式連環畫形式，自西向東排列。