随着隋代全国统一和唐代经济国力的强大，敦煌在此时期开凿了大量的洞窟，现存300多个，占敦煌洞窟总数60%以上。

    隋唐时期典型的洞窟形制是方形平面的覆斗顶窟，窟内空间开阔宽敞，改变了早期中心塔柱窟狭窄、神秘的布局。塑像放置在壁面上开凿的大龛内，唐后期在窟中央设置方形坛，把塑像放在坛上。

    隋代塑像的组合主要为一佛、二弟子、二菩萨或四菩萨。人物面型丰圆，形体粗壮，显得头大、上身长、下肢短。这种风格摆脱了北朝时期清瘦的造型，向唐代雍容华丽的风格发展，但是还不够成熟。

    唐代塑像的组合多是一佛、二弟子、二菩萨、二天王或加二力士，另外还有七佛像、供养菩萨像等。唐代的塑像圆满洗练、雍容瑰丽，隋代开创的风格趋于成熟和完美，达到了敦煌艺术的黄金时代。这时期风格更明显地走向世俗化，表现了当时雄健豪放的时代精神。

    初唐形象丰满而生动，身体曲线流畅，富于节奏的变化。例如第204窟的菩萨，头戴宝冠，胸垂璎珞，手足戴环钏，衣裙绘彩画，仪态温和秀丽。第322窟的天王像，身着武士装，盔甲严整，面相威武，充满青春活力。

    盛唐的塑像更是无比精美，还塑造了第96窟高33米的“北大像”和第130窟高26米的“南大像”，第148窟主尊涅槃像的背后站立了七十二个弟子，是敦煌最大的一组彩塑群像。第45窟的菩萨微笑沉思，体态秀美，上身赤裸，呈现出丰腴的肢体，轻薄的长裙贴在身上，显出微微动态。无论是柔美的表情，还是端丽的姿态，都体现了婀娜温柔的女性特点。同窟的天王却显得刚健、勇猛，表现了男性坚毅的性格。

    唐代晚期的塑像仍保留着菩萨的丰腴和天王的勇猛，但显得有些程式化，缺乏内在的活力。佛和菩萨的表情不像盛唐那样充满智慧和尊严，略显平静、淡漠。

    隋唐时期敦煌壁画与北朝有很大不同。在内容上表现赞美充满悲苦绝望、自我牺牲的很少，主要是追求佛国世界的欢乐与美好，这表现在经变画占了主要位置。这是唐代社会经济繁荣，社会安定，人民追求新生活的表现。另外新出现的还有佛教感应故事画、瑞像图和历史人物画等。

    隋代的经变画有西方净土变、东方药师变、维摩诘经变和法华经变等，一般画面较小，内容表现也比较简单。人物造型方正圆润，肩部丰腴而微削，结合微扭的腰部，菩萨、弟子都显得风姿挺然，在端庄的形象中出现了轻微的动态。这一时期壁画的色调还保留了早期沉静的灰黑色调。

    唐代前期壁画内容丰满，艺术手法新颖。这个时期增加了观无量寿经变、弥勒经变等内容。壁画规模很大，有的占据了窟内整整一个壁面。画面布局紧凑，色调变得丰富华丽，给人一种金碧辉煌的印象。比如第320窟的“观无量寿经变”，构图简洁明快，人物精美，庭园幽雅，莲花出于宝池，歌舞列于台榭；佛和菩萨仪态庄重、秀丽，轻纱薄罗，恬静安逸，仿佛进入了美妙的世外桃源。

    唐代后期壁画内容大增，新出现了金刚经变、金光明经变、华严经变、思益梵天请问经变、密严经变、报父母恩重经变等，而且多种经变画绘于一窟。这是唐代佛教宗派兴盛的表现。唐后期还增加了如意轮观音、千手千眼观音、不空*(上罒下绢)索观音等密宗题材的壁画。这个时期的壁画绘画手法更加写真，风格细腻，画面明快，色彩灿烂。

    在唐代壁画中有很多表现了当时世俗的生活场面。如第156窟是“张议潮出行图”和“宋国夫人出行图”。