今存留在莫高窟的归义军张氏时期的洞窟约60个，曹氏时期的洞窟约55个。
　　归义军时期的洞窟形制主要有3种。最典型的是中心佛坛式，有较宽较长的甬道，主室平面略呈方形，中央偏后设佛坛，佛坛四周有通道，佛坛前有登道，后有背屏，背屏直通窟顶，系模仿当时寺院殿堂的形式而建。窟顶则为覆斗顶，饰藻井。中心佛坛窟的规模一般都比较大，张氏时期河西释门都僧统洪*所建的第16窟是最早的一例，曹氏时期的第55、61、98、256等窟也属此种形制。第二种是方形深龛式，与吐蕃时期的方龛窟相同，数量较多，但多为小型窟。第三种是中心龛柱式，形状与莫高窟早期中心塔柱窟相似，主室平面呈长方形，前部为覆斗顶，后部为平顶，洞窟中央设方柱，方柱正面开方形盝顶深龛，龛内三壁画屏风，下有马蹄形佛床，实际是把通常在洞窟正壁的深龛移到了中心方柱的正面，这种形制的洞窟数量不多。
　　除洞窟形制外，在归义军时期的石窟建筑艺术中还有一项重要的实物遗存值得特别介绍，这就是窟檐建筑。窟檐本是一种小型的木构建筑，建在前室外面对洞窟既起保护作用，又起装饰作用，历代多有兴建。莫高窟今存最古的一座木构窟檐正兴建于张氏时期，为第196窟窟檐，已经过于1000多年的风雨剥蚀，至今仍存有4根檐柱及部分梁枋构件。现存曹氏时期的4座窟檐更是相当完整，为建于开宝三年(970年)的第427窟窟檐，建于开宝九年的第444窟窟檐，建于宋太平兴国五年(980年)的第431窟窟檐，和与上述年代大体相当的第437窟窟檐。这4座窟檐的规模尺度各有差别，但结构、形式却基本相似，都是三开间，正中一间开门，左右两间开直楞窗，各檐柱均为八边形，直接立于地袱之上，袱下有悬挑出崖壁的栈道梁，梁间铺陈木板，成为洞窟之间的交通栈道，栈道外侧建有栏杆。这些窟檐外观古朴，其斗拱与八边形檐柱的规制与同期中原古建筑的风格有一定差异，盖因敦煌地处边陲，保存着较古老的建筑风格和技术之故。窟檐内外原来都有彩画，现在外侧已风蚀殆尽，内侧的彩画还相当完好，从中不难想见当年雕梁画栋，檐宇相接的壮观景象。归义军时期的这5座窟檐保存相对完好，年代较为确切，是莫高窟石窟建筑艺术中的珍贵遗产。
　　归义军时期敦煌彩塑非常突出的一点是高僧像的出现。塑于咸通年间的高僧洪*禅定像是其中的代表作。洪*身着通肩田相袈裟，面如生人，头额饱满，目光幽远，嘴角内敛，神情含蓄而庄重，既表现出了他三学谨醇的修养，又显示了僧统、国师的威严。其塑造手法逼真传神，是莫高窟圆塑艺术中的杰作，也是中国高僧纪念像中的珍品。此像高0.94米，原置第17窟中后部，面南背北，像后北壁绘有菩提双树，树上挂经包、水瓶，树下侍立执杖近侍女和执扇比丘尼各一。
　　归义军时期的莫高窟壁画仍以经变画为主。其中《劳度叉斗圣变》是此期规模最宏大，刻画得最成功的经变画之一。该经变以《贤愚经》卷十《须达起精舍品》为依据，图绘外道劳度叉与佛弟子舍利弗斗法的故事：劳度叉化作大树，枝繁叶茂，舍利弗化现旋风，吹树拔根；劳度叉化作七宝池，舍利弗化为六牙白象吸干池水；劳度叉化作大山，舍利弗化为金刚杵捣碎山岳；劳度叉化作毒龙，舍利弗化为金翅鸟啖食龙身；劳度叉化作大牛，舍利弗化为猛狮吞食大牛；劳度叉化作夜叉鬼，舍利弗化为毗沙门天王吓退夜叉。几番斗法劳度叉均以失败告终，最后只得率领徒众皈依佛门。这幅画在归义军时期一画再画，越画越精，很好地表达了归义军战胜吐蕃后沙州人民的喜悦心情，和以正统自居的骄傲感。
　　归义军时期莫高窟壁画内容的另一变化是故事画的再度大量出现。故事画原本是早期莫高窟壁画的常见题材，自隋与唐前期净土思想流行，净土变大量涌现后便告中断，吐蕃时期虽以屏风画形式在佛龛内再露端倪，但仅二三种而已，并且是画在塑像身后的龛壁上，仅起补壁作用，成就不大。但到归义军张氏时期却出现了多幅连屏式《贤愚经》故事画，曹氏时期更继承这一题材，形成了规模空前的宏篇巨制，并增加了许多新的内容，如《贤愚经》的《海神难问船人品》、《恒伽达品》、《七瓶金施品》、《金天品》、《散檀宁品》、《檀腻*(左革右奇)品》、《象护品》等都是第一次见于莫高窟壁画。在出现新题材的同时，原有题材的描绘内容也越来越丰富，如第61窟中的佛传故事画以33扇连屏图绘130多个场面，并辅以大量墨书题记，远较以前的佛传故事详尽。
　　归义军时期的瑞像图和佛教史迹画也得到了进一步发展，同时两者又常相结合，形成较为复杂的构图，有些甚至已发展为经变形式。这些图像多绘于甬道顶部，一般是在甬道中间的平顶画史迹故事，两侧的斜披画单身瑞像，而第61窟中的《五台山图》则比较特殊，绘于窟中西壁。这幅图是莫高窟现存最大的整幅壁画，达45平方米。图中层峦起伏，五台并峙，五台之间遍布大小佛寺佛塔六七十处，下部则画镇州(现河北正定)城、太原城和五台县城，并概略表现了其间千里江山的自然风貌和10世纪时的社会民情，但见图中山水高远，林木扶疏，殿宇耸峙，道路纵横，活动于其间的人物动作各异，情态不一，真实生动，富有浓郁的生活气息。可以说这幅《五台山图》既是佛教圣迹的写生图，也是一幅内容翔实的立体地图，和规模宏阔的历史画卷，是归义军时期莫高窟壁画中的上品。
　　这一时期供养人像已升为壁画的主要内容之一，开始占据甬道和主室的重要壁面，一般甬道两侧绘男供养人像，多作高官显宦装束，绘于室内的女供养人像则华服严身，呈上层社会贵妇人装扮。这些供养人像一般都身躯高大，并已从一窟一人一家发展至广绘祖宗三代、姻亲眷属，从主要表示虔诚供养演变为序列家谱，显耀门庭，使佛窟又兼有了家庙与明堂的性质。
　　绘于第156窟南北两壁下部，并延展到东壁下部的张议潮夫妇出行图，是莫高窟供养人画像中最杰出的两幅作品。画中人物过百，形象生动，场面宏大，内容丰富。如《张议潮统军出行图》即描绘了鼓吹、营伎、旌节、仪仗、过桥、奴婢、子弟兵、狩猎、驮载等多个场面，是一幅非常成功的反映现实生活的历史人物画。这幅画构图严谨，设计巧妙，全图以张议潮为中心前后展开，画面中部形体高大的中心人物即是张议潮，他头戴幞头，身穿赭袍，乘骑白马，执持马鞭，面前有一座小桥，张议潮正欲扬鞭过此桥。这一特定场景巧妙地突出了张议潮的高贵身份，点明了全画的特定主题。
　　绘于第100窟的曹议金夫妇出行图，是规仿张议潮夫妇出行图的佳作，气势磅礴、色彩瑰丽，间接反映出了曹氏归义军时期敦煌社会的稳定与繁荣。
　　除炫耀家世外，曹氏还将供养人画像用作收揽人心，维持统治的辅助手段。如第98窟中的画像就是最为典型的例证，窟中甬道南壁画曹议金父子，北壁画姻亲张氏家族；主室东壁门南画于阗国王、王后及侍从，北侧画回鹘公主及曹氏眷属；南、西、北三壁屏风下则绘列曹氏节度使衙门的大小官吏，人数之众居莫高窟各窟之冠，范围之广几乎包括了归义军政权处理内政外交所关涉的各类人物。这一窟对结合文献研究五代宋初的敦煌历史和西北民族关系史很有助益，具有极高的历史价值。
　　总起来讲，归义军时期莫高窟艺术的突出特点是更加写实和世俗化，与现实生活结合得更加紧密，这从雕塑中高僧像的出现，经变画中《劳度叉斗圣变》的反复描绘，和供养人画像的空前发展中都可以看出来。以供养人画像的迅猛发展为例，张议潮推翻吐蕃，统领归义军后，敦煌地区世家豪族的势力更加膨胀，张氏、索氏、李氏、宋氏、曹氏等大族互结姻亲，盘根错节，完全垄断了本地的政权与教权，以致非但他们自己出资修建的洞窟中绘有他们的画像，就是僧侣等其他人开凿的佛窟中也得常为他们图形。如第85窟中的张议潮像，第196窟中的索勋像等即属于这种情况，而这正推动了此期供养人画像的发展。
　　从艺术角度讲，归义军时期格外重视绘塑技巧和艺术水准的提高。为了搜罗开窟建寺的专门人才，曹氏曾仿照中原作法在归义军政权中设立画院，集中了大量石匠、塑匠、画师、知书手等。由于这些匠师的统一规划和集体创作，曹氏前期的莫高窟艺术蓬勃发展，具有统一而又鲜明独特的风格，特别是其中的山水画更是一枝独秀，取得了很高的艺术成就。在莫高窟艺术中，山水原本是作为故事画的背景而出现的，处于陪衬性的次要地位，至曹氏时期《五台山图》的出现才取得了独立地位。《五台山图》将现实与想象相结合，用鸟瞰式透视法将重峦叠嶂、流水林木与舟车人物汇集于一壁，远观有雄浑的气势，近看有精到的刻画，充分展示了传统中国山水画的技法。
　　但是总的看来，归义军时期的莫高窟艺术已较隋与唐前期逊色。构图上因经变画内容的一味增多而显壅塞、庞杂，榜题中大量采用变文也使壁画的图解味更浓，限制了创造性的发挥，技法上程式化的倾向也更加明显，呆板雷同，缺乏明快活泼的个性特征。