炳靈寺石窟的許多洞窟中保有了大量石窟壁畫，總面積約有一千余平方米，在時代上，上至西秦（十六國），下至明代，之間涵蓋北朝隋唐， 從西秦至明代，炳靈寺石窟壁畫以長達(dá)一千余年的時間跨度，為世人留下了一千余平方米的珍貴藝術(shù)瑰寶，不僅向我們展現(xiàn)了炳靈寺漢傳佛教與藏傳佛教的歷史印跡，而且是研究相關(guān)歷史時期佛教藝術(shù)與繪畫藝術(shù)不可多得的珍貴資料
西秦壁畫的主要代表是169窟，完成于建弘元年（公元420年）前后，表現(xiàn)內(nèi)容為尊像畫、因緣故事、供養(yǎng)人及裝飾圖案等。繪畫技法則以中國傳統(tǒng)線描為主，有些則為了突出立體感而采用了西域暈染法，但相對較為簡略。顏色則以耐久的礦物質(zhì)石青、石綠、土紅為主，畫風(fēng)簡潔明快，肅穆莊重。
隋代壁畫以第8窟保存最好，線條流暢，色彩濃重，姿容端莊，頗為大氣，尤其菩薩與弟子衣領(lǐng)所繪具有中亞波斯風(fēng)格的聯(lián)珠紋給人留下深刻印象。
所存唐代壁畫彩色鮮艷，以裝飾性圖案為主，工藝簡單，不做地仗，直接在崖壁上涂上底色后繪成。
明代壁畫多為利用原有洞窟實(shí)施重妝而新繪制的藏傳佛教壁畫，題材豐富，線描細(xì)密，色彩濃烈，刻畫生動，藝術(shù)沖擊力強(qiáng)烈。
