北凉时期的石窟壁画艺术虽然明显受到希腊和印度文化的影响，但是这一时期的壁画艺术也绝不是原封不动地照搬来自希腊和印度的艺术，它同时还受到来自本土汉文化的影响。
作为外来的宗教艺术，要想在具有发达的汉文化的敦煌扎根生长，获得当地民众的喜爱，就必须在题材内容、主题思想和艺术风格方面，都要和当地的思想文化协调一致，以适应当地的风土人情。所以，北凉时期的壁画艺术是两者结合的产物。
北凉时期洞窟内的壁画，是为禅僧们修习禅定和善男信女巡礼瞻仰用的，主要内容有佛说法图、佛传故事和佛本生故事。
这一时期以佛为主尊的说法图很多，如“北凉三窟”中第272窟的“弥勒佛说法”图，画中的弥勒佛盘坐于中心莲台，右手上举；两边有两位胁侍菩萨侍立。佛头上悬着华盖，身后有项光背光。
另外，第272窟还有供养菩萨在背光上方，在华盖两侧还有两身飞天环绕飞翔。供养菩萨的姿态有持花、徒手或坐或跪于莲台之上，并都做舞蹈状，以表示听佛说法时产生的欢欣鼓舞的热烈场面。
北凉时期的壁画，最有名的是佛本生故事画，这些来自民间的本生故事画，通过工匠们的彩笔，成为莫高窟壁画中最富有人间气息的动人作品。
“北凉三窟”中第275窟南壁中部的佛传故事，主要表现的是释迦牟尼成佛的因缘。故事讲释迦太子成婚之后，不喜娱乐，终日仍惦念舍身出家。他的父亲净饭王十分忧虑，与大臣们商议后，决定让太子出宫游玩，以此来打消他出家的念头。
太子在侍从的陪伴下，出宫游玩，于城东门遇老人，在南门遇病人，西门遇死人，见人世间老、病、死三种大苦。之后在北门遇见出家之人，出家人神采奕奕，不被世间诸苦纠缠，于是太子更加坚定了出家的决心。
整个画面采用汉晋传统形式的横卷连环画形式，人物和景物不分远近，平列构图。人物形象服饰则明显受印度画风的影响，显得较为古朴粗犷。
壁画中太子骑马从城门中出，前有伎乐弹箜篌、琵琶引导，下有侍从百姓礼拜，上有飞天散花相迎。
图中右侧情节为遇老人，老人发、眉、须皆白，面容憔悴，弯腰弓背，老态龙钟，仅着短裤，似正在向太子行礼。
左侧为遇僧人之情节，僧人着右袒袈裟，面容饱满，姿态自然潇洒，左手握袈裟，其健康超脱与老人形成鲜明对比。
北壁绘佛本生故事，是释迦牟尼成佛前，前生累世行善的故事。此窟的这类故事很有代表性，主人公都是佛祖释迦牟尼的前世，体现了他过去为求法而不惜施舍眼睛、头颅、身体甚至生命的自我牺牲精神。此图仍采用横卷式连环画形式，自西向东排列。
第275窟壁画人物形象突出，这在《虔阇尼婆梨王剜身燃千灯》、《尸毗王本生故事图》、《月光王施头》、《快目王施眼》等壁画中鲜明地体现出来。
《虔阇尼婆梨王剜身燃千灯》讲虔阇尼婆梨王为人正直，喜好正法，向全国发布命令寻求能讲说正法之人。劳度差应召愿为其说一偈语，但要求国王必须在自己身上剜1000个洞点燃千灯。大臣属民都劝国王不要这样做，国王却毫无惧色，为听闻法语果然身燃千灯。佛教护法神帝释天被其诚心感动，最后使国王身体恢复如前。
在这幅壁画中，国王端坐，上有飞天散花，前有一人正在剜凿国王的身体，坐下一人正恐惧地看着眼前发生的一切。
《尸毗王本生故事图》的画面上尸毗王垂了一条腿坐着，有人用刀在他腿上割肉，另外有人手持天平，在天平的一端伏了一只安静的鸽子。
在这幅只是反映了这个故事内容的一部分，其具体情节是：佛的前身尸毗王为了从鹰的口中救出鸽子的性命，愿意以和鸽子同等重量的一块自己的肉为赎。但割尽两股、两臂、两胁以及全身的肉，都仍然轻于鸽子。最后他决心站在秤盘上去，结果天地震动，尸毗王得到完全平复，且超过了以往。
《月光王施头》讲的是月光王仁明慈悲，救济贫困，爱民如子。有一毗摩斯那王，很妒忌他，悬赏找能取月光王头的人。外道劳度差应募，冲破重重阻力，来到月光王面前，向月光王乞头。月光王不顾众人劝阻，毅然应允，并说过去已经布施过999颗头，再施一次就满1000了。于是他将头发系在树枝上，让劳度差砍头。
此图也是由两个画面组成，左侧月光王端坐于束帛座上，用左手指自己的头，面前有一侍者跪捧托盘，盘上有3颗人头，表示月光王在前世已经布施过很多次头颅了。右侧月光王以发系于树上，身后一刽子手举斧欲砍，表示任劳度差砍头的情节。
《快目王施眼》故事讲的是富迦罗拔城，有一名叫快目王的国王，眼睛明亮，心地慈祥，喜好施舍，得到众人的赞扬。快目王属下有一小国国王名叫波罗陀跋弥，天生傲慢，从不听从快目王的命令。
快目王派兵讨伐，波罗陀跋弥为了逃避惩罚，派一盲婆罗门去要快目王的眼睛。快目王十分高兴，说用这双眼睛进行布施，可以求得佛无上一切智眼，遂令部下将自己的眼睛剜下布施给婆罗门。
壁画中王者端坐，面前有一人刺国王的眼睛。人物造型体态健壮，用晕染法来表现立体感，人物形象均以土红线起稿，赋色后以深墨铁线定型，线描细劲有力。
北凉壁画人物手中经常持有花或供器，也有双手合十的。还有的供养菩萨画成舞蹈或奏乐的状态，总之造型各异，姿态万千。