45窟建于盛唐，覆斗形顶，西壁开一佛龛。前室顶中部五代画千手千眼观音一铺，南侧五代画观音一铺，北侧五代画如意轮观音一铺。西壁门上五代画毗沙门天王赴那叱会，门南、北残存五代经变画。南壁残存五代经变画一角。北壁残存五代画华严经变一角。甬道盝形顶中央五代画佛教史迹画。南、北披五代画瑞像图。南、北壁各存五代经变画一角。主室窟顶藻井画团花井心，垂角帷幔铺于四披，四披各画千佛。西壁平顶敞口龛内盛唐塑跌坐佛、阿难、迦叶、观音、大势至及南、北面塑天王各一身。龛顶画见宝塔品，下画菩提宝盖。龛壁佛光两侧盛唐画菩萨各二身。龛外北侧中唐画地藏一身。龛外南侧中唐画观音一身。南壁盛唐画观音经变一铺。北壁盛唐画观无量寿经变一铺，东侧未生怨、西侧十六观。东壁门上无画；门北中唐画地藏、观音各一身，下毁；门南盛唐画观世音菩萨一身。
此窟分前室、主室。主室画壁开一平顶敞口龛，内存盛唐彩塑结跏跌坐释迦牟尼佛、迦叶和阿难=弟子、观音和大势至二菩萨、二天王，计7身。迦叶额广颐方，浓眉紧锁，双唇紧闭，身穿福田相袈裟，表现了他学博智足、广谋多才的独特性格。阿难则身形微曲，低头垂目，如侍立于佛侧平静虔诚的青年。龛内北侧菩萨像高1.85米，头作高髻，面相丰满，颈和手臂均饰璎珞、环钏。低首俯视，神情妩媚温柔，如在静心专注地聆听佛的教诲，站立的身姿似S形，如古代娴静的中年妇女形象。此窟的彩塑造像，是盛唐时期雕塑艺术的代表作。