人类艺术中的一些不足或遗憾，总会由另外一些特色所弥补，如佛教艺术中，西北地区因为岩石多是砂砾而难以雕刻，于是就出现了泥塑或泥胎塑像，敦煌、麦积山泥塑和彩塑，就十分独特而具审美价值。这似乎还不能完全弥补岩石粗砺的不足，于是就有绚丽的壁画，敦煌壁画就成为艺术经典。
前面已经说过，佛教壁画的内容同雕塑一样，其题材来源于佛经。它是宣扬佛教教理、教规、教义的形象手段。而壁画作为一种特殊的造型手段，它较之雕塑又有其特点和优势，能满足不同的心理表达的需要和艺术效果。壁画不同于佛像雕塑，它一般不是直接供奉和膜拜的对象，但是，壁画有更大的灵活性和能表现更多的内容，它能将佛教故事通过连续性的画面表现出来，也可以把某种教义、理论和观念通过演绎一个完整的故事描绘出来。而它本身作为一种特殊的艺术，又有其审美功能。佛教艺人在宣传佛教理论的同时，也融入了自己的情感、体验和艺术创造性。
佛教壁画按题材内容，可分为尊像画、佛教故事画、护法神怪画、佛教经变画、佛教史迹画、供养人像、神话传说画和装饰图案等不同种类。
尊像画，也就是佛教偶像画，以说法图为主，是供善男信女供养礼拜的。主要包括佛像，如释迦牟尼、阿弥陀佛、弥勒佛、药师佛、三世佛、千佛等等的画像、菩萨画像，如观音菩萨、文殊菩萨、普贤菩萨、地藏菩萨等，还有供养菩萨、胁侍菩萨的画像；弟子画像，指释迦牟尼的弟子，有阿难，释迦牟尼的堂弟）和迦叶两弟子，也有着名的十大弟子画像。
佛教故事画、是依据佛教创作的相对独立的连环故事画，一组完整的画讲一个故事，阐述一个佛教思想和教义。主要有：佛传故事画，讲释迦牟尼生平事迹，如乘象入胎、树下诞生、仙人占相、太子读书、比武、定亲、迎亲、出城游观、夜半逾城、树下苦修等等片断，基本上是释迦牟尼身世经历的再现。本生故事画，讲述释迦牟尼前世为凡人和禽兽时的善行。按照佛教的“轮回”之说，释迦牟尼这样的圣者在降临“这一世”之前已经历了好些世，所以描绘佛前世善行内容就成为一个重要方面。此类壁画宣扬仁慈恩惠、救济穷困、舍己救生等思想，仅在莫高窟就有20多种，如“月光王以头施人”、“尸毗王割肉贸鸽”、“萨埵那王子以身饲虎”、“九色鹿拯救溺人”等等。其中为人们所熟悉的也是最着名的九色鹿的故事，在敦煌壁画编号为257窟中题为鹿王本生，为北魏时期绘制。壁画描绘这样一个故事：说是九色鹿从恒河中救起一个溺水者，溺水者千恩万谢救命之恩，九色鹿不图回报，只要求他不透露它的踪迹，溺水者发誓后离去。就在这同时，王后夜里梦见漂亮的九色鹿，希望得到它的皮为自己做褥子，要国王悬赏天下人捕捉九色鹿。那位溺水者贪恋金钱，背信弃义，向国王告密，引人捕杀九色鹿，使得九色鹿陷入重围之中。但九色鹿在国王面前慷慨陈词，诉说溺水者的忘恩负义。这感动了国王，遂下令保护九色鹿。这个故事中性灵而又有善行的九色鹿就是佛的前生。
属于佛教故事的还有因缘故事画，这类壁画是描绘与佛有关的变化事迹的。故事主要是讲佛门弟子、善男信女前生或今世的故事，用来解释人们祸福的因与缘。如“须摩提女设斋请佛”、“佛度水牛升天”、“五百强盗成佛”、“沙弥守戒自杀”、“微妙比丘尼苦难遭遇”等。这些故事画宣扬静守清规、因果报应之类的思想。如微妙比丘尼苦难遭遇是讲一个叫微妙的妇女，连续发生丈夫被蛇咬死、大儿子落水而死、小儿子被狼所食、父母被火烧死、自己改嫁三次等等人间惨剧。佛向她解释其因缘在于她生前用针刺死别人小孩，所以这都是对她的报应，于是微妙出家为比丘尼。这是典型的轮回转世、因果报应的思想。因缘故事多与禅修有关。这些题材的作品充满了对人生苦难的描写，如割头、挖眼、活埋、被虎吃掉、被箭射死、被水淹死，被狼叼走等，表现修持六度以成佛道的悲剧性静穆世界。这些画除宣扬佛教经义外，它的盛行也有其他原因，一是中国早期佛教受小乘佛教影响较大，强调苦修苦炼让僧众修行观看，强化僧人的忍受力，这叫“禅观”。二是从东晋末年和十六国开始，中国陷入南北分立、长期战乱之中。战祸不断，社会动荡，人们生活痛苦不堪。为了在精神上躲避现实中的苦痛，通过此身此生的修炼求得永远的解脱，人们信奉忍受悲苦、自我牺牲、大度“施舍”的佛教教义。所以本来缓慢发展的佛教在这种社会背景下迅速成为社会意识主流，佛门宣扬的因果报应说教成为苦难民众的基本希冀。这些壁画教给人们忍受和摆脱苦难的方法，祈求安定与幸福。到隋唐时代，国家统一，国力强盛，这时大乘经变一反早期悲惨气氛，而出现楼合亭阁、金碧辉煌、歌舞升平的欢乐景象。当时死后即能成佛、念佛七日即可往生净土的思想代替了漫长的累世修行才能成佛的旧观念，善男信女对佛的信仰思想发生了变化，经变的内容也发生相应变化，或为超度亡灵，或为活着的人祝愿，大量宣扬西方净土经变画出现，把所谓西方极乐世界描绘成富丽庄严、宏伟壮观的所在，从而诱惑人们对佛国的向往，幻想脱离人世苦海，佛事活动带上了鲜明的时代气息，反映出社会深层心理。
佛教经变画，是把佛经用绘画的形式描绘出来的画，目的是把本来深奥难懂的佛教教义、教理、教规用形象进行图解，这种画叫经变或变相。经变是指一部经描绘一幅画；本生故事，则一个故事一幅画，也可叫经变，但一幅大型经变却包含许多故事。这种经变，是中国画师以佛经为依据独创的。因为隋唐以前的其他佛教国家佛教遗址中没有发现过。大乘教在中国流行过程中形成的宗派及其经典，如：《法华经》《华严经》《维摩诘经》《弥勒陀经弥勒经》等大乘主要经典都有经变。据统计，北魏晚期在麦积山石窟里已出现巨型中国式西方净土变和维摩变。莫高窟的经变画则有30多种，近千幅，加上本生故事约有1350幅，称得上是大乘经变的王国，其中唐宋时期的作品占绝大多数。这些经变是抽象佛经的具象化，在具象化过程中又出现了中国式楼合亭阁、金碧辉煌的皇家宫苑和色调幽远的自然景色，在经变的艺术境界里，还蕴含着多层次的意境：宗教境界、政治意境界、伦理道德境界等，还体现了释，道、儒三家思想融合在一起的中国特色。经变画还有大量反映现实生活和生产活动的画面，有很多穿插人世生活的情状，诸如耕地、狩猎、捕鱼、造屋、修庙、屠宰、赶车、骑兵、交战、奏乐、舞蹈、相扑等，以及建筑群等。值得注意的是隋唐以后，出现了许多伪经，实际上是中国人自己杜撰的佛经，比如《报父母恩重经》是根据《孝经》杜撰的。这些所谓经变壁画不是宣传佛教，而是宣扬儒家孝道思想。
护法神怪画，描绘的是佛教的护法神，主要是天龙八部。这些神怪原来是佛的对头，后被佛征服，成为佛的部属，起到护法作用，并掌各种事务，如维持秩序、管理雨水、把守门阁、为佛施香作乐等等。护法神是佛教石窟壁画中的重要内容，除衬托佛法威力外，还表明佛慈悲为怀、不记前过的胸襟。
佛教史迹画，描绘的是根据史籍记载和民间传说的佛教历史人物、事件、佛教圣迹等内容，还有的描绘高僧的事迹、德行，有的描绘因果报应的神奇故事，还有能显灵异、瑞祥吉兆的瑞像图。这些壁画大多生动有趣，富于传奇色彩，是研究佛教史的重要参考。
供养人像，就是出资开窟造像的人及其家族成员的画像。供养人是佛教信徒，他们或出钱财，或出田地，或出奴仆开窟造像，并供奉佛，实际是供养寺庙的僧侣。供养人把他们的像画出来，主要是表示对佛的供奉，也是表明自己的功德。据研究在印度佛教石窟艺术中，还没有发现有纪年题记的供养人画像。在西域的龟兹石窟中出现了为数不多的供养人画像，但少有题铭。敦煌则不然，在最早的一组十六国晚期洞窟里便出现有供养人画像群或通壁画像行列，并有题榜，这与儒家的祖先崇拜有关。莫高窟供养人像有近3000身，大致有地方官吏、戍边将士、寺院僧侣、庶民百姓等，其中有少数民族形象。供养人像在莫高窟早期壁画中都较小，只有一二十厘米，大概当时还不敢与佛的世界争高低，但到后来，人像越来越大，最大的于阗国王像高达2米多，超过了真人。供养人画像在一定程度上是现实的反映，有的供养人把他们的生活场景几乎照搬到了壁画上。比如，供养人多以主仆组合出现，主人像大，在前；奴仆像小，在后，主奴分明，等级森严。画像场面宏伟，似乎给人以供佛为虚、供人为实之感。有的供养人像，祖宗几代，在佛教圣地叙起了家谱，这是中国封建宗法社会的特点在石窟中的折射。由于供养人像类似人物肖像画加上富有现实场景和生活气息，因而成为研究不同时代社会状况、风俗民情，衣着服饰乃至经济、文化，艺术，审美情趣等等的珍贵形象资料。
佛教壁画中还有大量的以古代神话传说为题材的绘画，如伏羲、女娲、西王母、东王公、羽人等，以及各种传说中的灵异画像。甚至在佛教石窟中出现了“秀骨清像”的菩萨与身着大袍的道士以及脚登高头履的士大夫形象并存的现象，这反映了佛教传入中国后与道家神仙思想相结合的特点。佛、道相安无事，拜了释迦牟尼，再拜玉皇大帝，是将宗教推向民俗的表现。敦煌壁画还是一座音乐舞蹈宝库，有许多舞蹈场面，有优美流畅的舞姿，至今仍对中国的舞蹈艺术产生着影响。而描绘在洞窟各个部位的装饰图案，更是佛教艺术中展示历代艺术家神来之笔的精彩作品。按图案所绘纹样来说，有植物纹样、动物纹样、几何纹样、天象纹样、人物纹样、图案纹样等等。在装饰图案和人物形象中，特别引人入胜的是各种上体半裸，腿部修长，衣裙飘逸，巾带飞舞，凌彩云飞旋的飞天形象。