全國重點文物保護單位——天水麥積山石窟也沒能幸免，個別石窟佛像裂縫、移位。
玉泉觀、秦安大地灣遺址、甘穀大像山石窟等也遭到地震破壞。
楊曉東今年36歲，是甘肅省美協會員、麥積山石窟藝術研究所館員。楊曉東在麥積山描摹壁畫已有多年的曆史，僅在散花樓一呆就是三年，在127窟（號稱麥積山的“壁畫宮”，內有壁畫100多平方米，每一幅都在10平方米以上）呆了八年，自稱“麵壁十年”。地震發生時，楊曉東正在山上的房間裏畫畫，突然聽到一陣轟隆隆的響聲，好像火車經過一樣，而且在加速，越來越快，大地在顫抖。過了一會兒他感到房子在左右晃動，桌上的水杯、筆筒、墨汁都被震到地上了。楊曉東知道是地震了，他感覺到的震動持續了三四分鍾。回家後，家裏的許多物件亂鋪在地上，“就像進了小偷一樣”。
麥積山石窟受損主要集中於石窟中的泥質雕塑，有的佛像左臂肘部出現裂縫，另有佛像手腕部出現移位。麥積山數百個石龕中，薈萃著上迄後秦下至清代的十多個朝代的各種塑像。石窟淩空鑿於20米至70米高的懸崖峭壁上，內部的各式人物塑像達7200餘尊。由於山體為天然石材，不宜雕刻，所以石窟內的雕塑多為泥塑。楊曉東說，麥積山經曆過多次大地震，公元734年的大地震就把散花樓震塌過，可謂“久經考驗”，這次山上的洞窟和棧道並沒有太大的損毀，從側麵印證了麥積山是能抗擊較大規模地震的。
禮縣乃秦人崛起之地，始皇故裏，在禮縣大堡子山發現了大型秦公墓，之後在趙坪村又發現了多座秦貴族墓群，揭開了“西垂陵”之謎。禮縣擁有隴南市獨一無二的博物館，館藏的3000件文物多為國家級保護文物，無論是從禮縣，還是全市、全省、全國來說，都具有不可估量的曆史文化價值。
地震，讓禮縣博物館遭受了莫大的損失：13件文物被毀，其中有3件是國家一級保護文物，價值不可估量，明代的藍底花彩瓶被震得支離破碎，宋代的青綠色瓷盤被完全破壞，兩百萬年前的犀牛化石從中間裂開，一些陶器成了一片一片的碎渣……在這13件被毀壞的文物中，有兩件已經完全無法修複了！剩餘的11件雖然可以修複，但修複的難度超乎想象。我們再也看不到完整的文物了……
強烈的地震，使甘肅省隴南、天水、平涼、慶陽、甘南、定西、武威、白銀等8個市州共45處不可移動文物受損。其中全國重點文物保護單位16處，省級文物保護單位13處，市縣級文物保護單位16處。這些文物保護單位受損的情況大致相同：建築物多數出現構件脫落、榫卯拔裂、梁柱移位、牆體裂縫甚至倒塌等現象。受損文物達到607件（含民營博物館藏品），其中一級文物4件，二級文物6件，三級文物51件，一般文物及尚未明確級別的546件，288件文物在地震中被毀而無法修複。
大地輕輕一晃，已經造成天水市9人死亡，1612人受傷，其中10人重傷，25萬間房屋倒塌或成為危房，受災人口達190餘萬，天水市因地震災害造成的直接經濟損失約52.24億元。