光绪26年（公元1900年），在16窟北壁发现砌封于隐室中满贮从三国魏晋到北宋时期的经卷、文书，织绣和画像等约5万余件。文书除汉文写本外，栗特文、佉卢文、回鹘文、吐蕃文、梵文、藏文等各民族文字写本约占六分之一。文书内容有佛、道等教的教门杂文的宗教文书，文学作品、契约、账册、公文书函等的世俗文书。敦煌艺术的发现，名闻中外，它对中国古代文献的补遗和校勘有极为重要的研究价值。莫高窟是一座融绘画、雕塑和建筑艺术于一体，以壁画为主、塑像为辅的大型石窟寺。它的石窟形制主要有禅窟、中心塔柱窟、殿堂窟、中心佛坛窟、四壁三龛窟、大像窟、涅槃窟等 各窟大小相差甚远，最大的第16窟达268平方米，最小的第37窟高不盈尺。窟外原有木造殿宇，并有走廊、栈道等相连，现多已不存。
莫高窟壁画绘于洞窟的四壁、窟顶和佛龛内，内容博大精深，主要有佛像、佛教故事、佛教史迹、经变、神怪、供养人、装饰图案等七类题材，此外还有很多表现当时狩猎、耕作、纺织、交通、战争、建设、舞蹈、婚丧嫁娶等社会生活各方面的画作。这些画有的雄浑宽广，有的鲜艳瑰丽，体现了不同时期的艺术风格和特色。中国五代以前的画作已大都散失，莫高窟壁画为中国美术史研究提供了重要实物，也为研究中国古代风俗提供了极有价值的形象和图样。据计算，这些壁画若按2米高排列，可排成长达25公里的画廊。
莫高窟所处山崖的土质较松软，并不适合制作石雕，所以莫高窟的造像除四座大佛为石胎泥塑外，其余均为木骨泥塑。塑像都为佛教的神佛人物，排列有单身像和群像等多种组合，群像一般以佛居中，两侧侍立弟子、菩萨等，少则3身，多则达11身。彩塑形式有圆塑、浮塑 影塑、善业塑等。这些塑像精巧逼真、想象力丰富、造诣极高，而且与壁画相融映衬，相得益彰。
它是一个九层的遮檐，也叫“北大像”，正处在崖窟的中段，与崖顶等高，巍峨壮观。其木构为土红色，檐牙高啄，外观轮廓错落有致，檐角系铃，随风作响。其间有弥勒佛坐像，高35.6米，由石胎泥塑彩绘而成，是中国国内仅次于乐山大佛和荣县大佛的第三大坐佛。容纳大佛的空间下部大而上部小，平面呈方形。楼外开两条通道，既可供就近观赏大佛，又是大佛头部和腰部的光线来源。这座窟檐在唐文德元年（888年）以前就已存在，当时为5层，北宋乾德四年（966年）和清代都进行了重建，并改为4层。1935年再次重修，形成的9层造型。
敦煌石窟营造及其历史过程，敦煌的悠久历史，当地有影响的世族与大姓，以及敦煌同周围民族与西域的关系，在历史中没有或很少记载。敦煌石窟有成千上万个供养人画像，其中有一千多条还保存题名结衔。能够了解许多历史状况和历史线索。
