龟兹在今新疆库车、拜城一带，北倚天山，南对昆仑，西通疏勒，东接焉耆，是丝绸北道的要冲。佛教沿丝绸之路传播，首先进入新疆地区，南道以于阗为中心，北道以龟兹为中心。龟兹以流行小乘佛教为主。

    《晋书·四夷传》记载：“龟兹国西去洛阳八千二百八十里。俗有城郭，其城三重，中有佛塔庙千所。”在库车附近，曾发现“佛塔庙千所”的部分遗迹，其中最著名的是雀离大寺和阿奢理贰伽蓝。

    雀离大寺遗址在皮朗古城北约13千米的铜厂河两岸。遗址东西对峙，塔庙林立。外国人曾从这些塔庙遗址中攫去公元4～5世纪塑像、壁画和公元6～7世纪的舍利盒。塑像技法简明，以筋肉描写为特色，保持了某些犍陀罗风格。壁画接近克孜尔中期风格。舍利盒表面施彩绘，一件被日本人盗走的盒最为精美。该盒盖上绘执乐器有翼童子四人，童子外绕连珠圈，圈间绘对鸟图案，盒身四周绘戎装舞人七个。联珠玟和对鸟图案均受萨珊艺术影响。

    阿奢理贰伽蓝遗址在库车西约20千米的渭干河西岸。遗址外绕土城，城东、西各存一座高塔。寺址中发现许多塑像和壁画，其中一躯菩萨塑像具有波斯风格。该寺在唐代仍很繁荣，玄奘曾居于此。龟兹地区石窟约占新疆石窟总数的五分之三强，主要有克孜尔石窟、库木吐喇石窟、克孜尔朵哈石窟和森木塞姆等石窟。

    克孜尔石窟，现有236个洞窟，其中74个较完整，保存壁画较多。石窟开凿于公元3世纪末至4世纪初，形制以中心塔柱窟为主，壁画题材以表现小乘信仰的本生、佛传为主。公元5世纪初至6世纪初洞窟数量大增，规模扩大，内容丰富，壁画风格有明显的地区特色，是克孜尔石窟的极盛时期。公元7～8世纪逐渐走向衰落，规模变小，内容简化。壁画中出现大乘佛教题材。

    库木吐喇石窟现存窟龛112个，是龟兹地区仅次于克孜尔石窟的大型石窟群。石窟开凿于公元5世纪初，一直至公元7世纪，整个面貌与克孜尔同期洞窟很接近，有显著的龟兹特点。公元8～9世纪，除一部分洞窟仍延续龟兹风格外，出现了受中原地区佛教艺术影响的新题材和新风格，还有些洞窟两种风格并存。公元10～11世纪进入衰落阶段。

    森木塞姆石窟是古龟兹东部最大的一处石窟群，现存洞窟52个，完整者19窟。石窟始凿于公元4世纪，略晚于克孜尔石窟。洞窟的开凿终于隋唐时期，该石窟以佛殿窟为主。早期壁画和塑像具龟兹当地风格，以小乘题材为主，后期洞窟的风格受中原地区影响。