隋唐壁画是继1983年北周李贤墓出土壁画后的又一重大发现。其中有1987年固原市原州区开城镇小马庄村隋大业五年（公元609年）史射勿墓、1984年在同一地点的唐代史索岩夫妇墓以及1986年固原开城镇羊坊村唐代梁元珍墓等。隋唐墓葬壁画承袭了北周壁画的布局特征，也都分别绘画在墓道、过洞、天井、甬道及墓室中。史射勿墓出土壁画18幅，有执仪刀武士图、持笏板武士图、侍女图等。这些壁画色彩鲜艳，画面清楚，保存完好。以侍卫、武士持刀为主，武士头戴高冠，络腮胡须，深目高鼻，面部表情生动，为西域胡人形象。这类执刀形象在隋、初唐有着广泛影响，成为一种最常见的武士形象，同时为研究古代服饰提供了实物资料。
1985年在史索岩夫妇墓中出土了一幅高约112厘米，宽114厘米的朱雀图。壁画下部是一幅蔓枝莲花，中有一花叶组成莲台，朱雀挺胸、双翼张开对称，正面直立于莲台之上，作腾飞状。朱雀是中国传统指示方位的瑞鸟，多出现在石刻金银器上，北朝时朱雀图曾被放在墓门顶之上，而出现在墓葬壁画中则多是在盛唐之后。在史索岩墓过洞上方出现的朱雀图，应该被看做是北朝时期传统的延续，与陕西长乐公主墓中朱雀图具有相同的意义，其目的主要是引导墓主人的灵魂。
1986年在梁元珍墓中出土壁画20余幅，且保存完好。开井、甬道壁画人物为徙手或手持短鞭的仆从，大多是牵着马作行进状。服饰色彩各不相同，马的颜色也不同，但人物面部表情生动，马个个体态浑圆，精神十足。在墓室及顶部均有壁画，主要绘有男女仆人及各种人物屏风画，屏风内均绘一枯树，树下有一老者，褒衣博带，洒脱飘逸，有隐者风范。屏风画的内容应该是魏晋名士“竹林七贤”的故事。
隋唐壁画在绘制时均没有地仗层，仅将原生土墙壁铲平后涂上一层很薄的白灰浆后绘制，说明边远民族地区的绘画水平并不逊色于中原汉族地区。这批壁画现保存在固原博物馆，属国家一级文物。