隋代洞窟壁畫佛教故事畫表現豐富，出現很多生活景象的具體描寫，都是簡單而有真實感，構圖也比較複雜並多有變化。體現了隋代石窟壁畫的繼承與創新。這一時期，除了前期已有的佛像畫、本生故事畫、因緣故事畫、佛傳故事畫等以外，還增加了大量的經變畫，而且隨著時間的推移，故事畫日漸減少，到隋代晚期，本生畫已經消失，經變畫卻日益增多。
第420窟窟頂的“法華經變”是隋代規模最大、內容最豐富的一幅經變畫。它分布在該窟覆鬥形頂的四披上，每披一品，南披為譬喻品，北披為序品，東披為觀世音普門品，西披或為方便品。各品表現內容不同，但皆豐富多彩。
在隋代第303窟的北壁千佛圖案中，有一幅釋迦牟尼和多寶佛說法圖。圖中的釋迦牟尼和多寶佛均一腿平放，一腿曲抬，手作說法印，坐於雙獅座上。這兩個佛身後各有捧著精美蓮花的供養菩薩，兩側各有一身手持蓮花的脅侍菩薩。
這幅壁畫的圖形有了新的特點，多寶塔畫成了佛龕形，釋迦牟尼和多寶佛坐於龕內。人物也增多了。人物造型和繪畫藝術仍沿用北周風格。
隋代單身菩薩像逐漸增多，如第394窟和第276窟，西壁佛龕兩側中間各畫一身脅侍菩薩。第276窟的迦葉身旁還有一尊觀世音菩薩。此觀音菩薩的造型已有變化，其身材修長，臉形豐圓，神態也比較慈祥，衣飾華麗，已脫離隋代風格，向唐代菩薩過渡。
隋代已經不采用單幅畫的形式，完全用橫列的手卷式的連環畫出現。故事分段更細，表現更為複雜，背景的山水樹木屋宇，尤富於裝飾的情趣，所用的顏色，以青、綠、白、棕為主。
隋代本生故事畫中，第419窟中的《須達拿太子施象》壁畫是代表作，該畫畫麵構圖靈活多變，主要情節畫麵較大，放於橫卷中心位置，而次要情節畫麵較小，放於主要情節畫麵的上下和周圍，使畫麵層次分明，主題突出，增強了故事的感染力和表現力。
隋代洞窟供養人畫像繼承了北周傳統，保持著裝飾效果和程式化手法，大多畫於石窟下部。
圖案畫是隋代洞窟壁畫中最豐富多彩的。隋代壁畫圖案裝飾，內容豐富，形式多樣，製作精美，遠超過前代。其圖案裝飾有蓮荷紋、忍冬紋、雲氣紋、火焰紋、水波紋、雙龍紋、聯珠紋、垂角紋等等。這些圖案裝飾既有繼承性，又有創新性。
這些圖案不僅大量用於菩薩塑像及畫像的衣飾中，也用於它身後的背光、龕楣及窟頂等處。藻井尤為富麗，其結構大都為中央是蓮花，四框是各種“二方連續”紋樣。
“二方連續”紋樣亦稱花邊紋樣，指一個單位紋樣向上下或左右兩個方向反複連續循環排列，產生優美的、富有節奏和韻律感的橫式或縱式的帶狀紋樣。
隋代洞窟之所以給人的總體印象是裝飾趣味很濃厚，這是和圖案應用的普遍和它的多樣化分不開的。
除了佛教題材外，隋代壁畫中也有我國傳統題材，即有我國傳統神話、神仙故事中的人物形象出現，但已與佛教思想更加緊密地結合起來。
敦煌飛天是敦煌壁畫中極其突出的一項藝術成就，是敦煌壁畫藝術的標誌，被唐代人讚譽為“天衣飛揚，滿壁風動”。
飛天在印度佛教中是佛的護法神，能奏樂、善飛舞，且身上還散發出芬芳，常出現在鼓樂齊鳴的法會上。宋代《太平禦覽》卷《天仙品》中寫道：