佛教建筑有许多种类，石窟是其中最古老的形式之一，在印度称为“石窟寺”。石窟本来是佛教僧侣的住处，后来逐渐发展成为佛寺。一般的石窟寺是开凿岩石成为一长方形洞窟，入口处设有门窗。石窟中间是僧侣集会的地方，两边是住房，后来发展成“礼拜窟”和“禅窟”两种形式。“礼拜窟”雕塑佛像，供人瞻仰礼拜；“禅窟”主要供比丘修禅居住。公元4世纪到8世纪之间，我国的新疆库车，甘肃敦煌，山西云冈，河南龙门，河北南、北响堂山等地，首先吸取印度石窟造型艺术，建造起大型的石窟寺群。
今天，我国境内从新疆的库车、高昌，甘肃的敦煌、永靖、天水，山西大同的云冈、太原的天龙山，河南洛阳的龙门，河北邯郸的南、北响堂山，山东济南的千佛崖，江苏南京的栖霞山，浙江杭州的飞来峰，四川的广元、大足到云南的剑川，有一连串的石窟寺，分布在各个名胜地区，把我们的锦绣河山点缀得更为雄伟壮丽。其中，敦煌莫高窟、大同云冈石窟和洛阳龙门石窟，是举世公认的艺术宝库。
莫高窟位于甘肃省敦煌东南25公里的鸣沙山东麓，始建于前秦建元二年(公元366年)，洞窟高低错落，上下五层，绵延两公里，是我国现存比较完整的石窟群之一。自北魏历隋、唐、五代、宋、元至明1000多年，人们共计开凿出1000多个洞窟，莫高窟因此又称千佛洞。当初，每个洞窟前面都有木结构檐廊，檐廊间架设蜿蜒的栈道，彼此相通。远远望去，莫高窟犹如一座辉煌巍峨的宫殿群。
莫高窟现存北魏、西魏、北周、隋、唐、五代、宋、西夏、元各代洞窟492个，壁画45000多平方米，彩塑2415尊，唐宋木结构建筑五座，莲花柱石和铺地花砖数千块，是一处集建筑、绘画、雕塑等各门艺术于一体的综合性艺术宝库。
由于敦煌地处砂砾岩地带，山石石质比较疏松，不宜雕刻，因此，莫高窟主要的艺术创作是泥质彩塑和彩色壁画，雕塑和壁画融为一体。有时，佛、菩萨、弟子、天王用泥塑，天龙八部和飞天龙女等画成壁画；有时，菩萨用泥塑，顶部的圆光、身上的飘带画成壁画。两种艺术交替使用，相辅相成。莫高窟彩塑主要为佛、菩萨、弟子、天王、力士等造像。其中，最高的“北大像”高达33米，塑于唐武则天时代，气势非凡；最小的高仅10多厘米，精致细腻。这些塑像千姿百态，服饰、人物动作、表情各具特点，表现手法多种多样，反映了不同时代的艺术风格。莫高窟大量的窟内彩色壁画，取材极为广泛，除了佛、菩萨的尊像画、佛教故事画、佛教史迹画、经变画、供养人画、飞天龙女画、装饰图案画以外，还有表现民间传说的神鬼怪异画等等，从侧面反映出不同时期的生产过程、劳动艰辛、社会习俗、民族关系、各阶层人物状况以及各个时代的建筑、服饰、音乐、舞蹈等方面的情形。莫高窟的创作高峰在北朝和隋唐时期，这里的艺术遗存，为我们了解当时的社会，提供了一幅生动的历史画卷。
1900年，莫高窟16窟内又发现了一个珍藏极为丰富的藏经洞。洞门仅高出地面一米，像是一个未及完工便被封闭的洞窟。学者研究说，这极可能是11世纪初西夏人征服敦煌时，莫高窟僧人逃难前所封闭，此后僧人再也未归。900年以后，这个洞偶然间被一名道士发现，很快轰动了世界。洞内存有大量的经卷文书、织绣、画像，文物共计五万多件。除汉文写本外，还有1/6的藏文、梵文、古和阗文、回鹘文等各种民族文字的写本，以及绢本绘画、刺绣等美术品几百件。写本中除了儒、佛、道三家经典外，还有公元4至14世纪近10个朝代的文物图书，包括史籍、诗赋、小说、民间文学、地志、户籍、帐册、历书、契据、信札、状牒等。这是本世纪发生在敦煌的一件震惊中外学术界的大事。这些历史文物和艺术珍品曾被英国人斯坦因、法国人伯希和等大量盗窃。藏经洞打开以后，研究敦煌的人越来越多，敦煌学早已成为一门国际性的专门学问。
云冈石窟位于山西大同西16公里的武周山西麓。这里群山叠嶂，连绵如云，所以也称“云冈”。石窟依山而建，密布在长达一公里的山崖上。现存北魏至辽金时期大中型石窟53个，连同小型窟龛，共计窟龛1100多，雕刻了约五万个佛像、飞天和供养人，还有许多飞鸟异兽、楼台宝塔、树木花草等浮雕图案。石佛有的高大魁伟，有的容貌庄严，有的体态安详，是我国气势最为雄伟的石窟之一。
云冈石窟开凿于北魏前期。北魏文成帝拓跋濬(浚)即位后，一改北魏太武帝拓跋焘毁佛政策，下令恢复佛教，并请名僧昙曜进京，开展一系列宗教传播活动。武周山位于北魏都城平城附近(在今大同市东北)，又是皇帝祈福的神山，所以文成帝命昙曜在此主持石窟的兴建。第一批开凿出五窟，每窟按文成帝及其以前四位皇帝的形象，分别雕凿出一座高达六七十尺的佛像。云冈这些最早的石窟称为“昙曜五窟”，在现在的编号中为16—20窟。第16窟主像为文成帝。文成帝的脸和脚部有黑痣，雕像也在相应部位嵌上黑石，俨然如帝身。第20窟是昙曜五窟的代表作，也是云冈石窟雕刻艺术的代表性作品。全窟仿印度草庐，平面呈马蹄形，穹窿顶。主佛像高13.7米，造型雄伟，面庞圆润丰腴，鼻梁高直，眉眼细长，薄唇上蓄八字胡，两肩宽阔，体魄健壮，具有北方鲜卑族的体质特征。造像在继承汉代画像砖阴纹手法的基础上，充分吸收了印度佛教艺术的精华。
北魏文成帝以后，云冈石窟规模不断扩大，佛像也越来越多。现在编号中的第五窟，成为当时整个云冈石窟的中心。第五窟洞内的巨大石佛，高约18.3米，脚长4. 7米，手的中指长2. 3米。大佛的两旁分别排列着许多佛像，周围环绕着飞天和供养人等。
北魏孝文帝迁都洛阳以后，人们仿照云冈石窟的模式，在洛阳南面13公里的伊水西岸，开始开凿石窟。这个过程一直延续到宋朝，石窟也超出伊水西岸范围，跨河蔓延到东岸山崖，形成庞大的石窟寺群，这就是龙门石窟。这里龙门山和香山“两山相对，望之若阙”，所以又称“伊阙”。龙门石窟现存窟龛2100多个，造像10万余尊，大部分为唐代雕凿，可以说龙门是唐代石窟寺的中心。龙门石窟的佛像，深受当时造型艺术的影响，鼻高、目长、唇厚，面颊丰满，双肩宽阔，体态端庄，服饰美观大方，褶纹棱角流畅分明。龙门石窟中还有不少碑刻，其中驰名中外的“龙门二十品”，是魏碑书法艺术的精品。
龙门石窟中规模最大的摩崖佛龛即奉先寺石窟，开凿于武则天时期。佛龛南北宽36米，东西深40米，利用崖面雕刻佛、菩萨、弟子、天王、力士巨像九尊。主佛卢舍那像高达17.14米，居中趺〔fu肤〕坐，头部微微前倾，身躯雄伟，居高临下，令人望而生畏。但由于雕像前额宽阔丰满，双眼聪颖下视，面孔微露笑意，无形中让人感到佛是智慧的化身，充满了善良与慈祥。有人因此认为卢舍那佛是武则天的化身。全龛布局主次分明，形神兼备。主像左右两侧的天王、力士，威武雄健，与正面主佛的端庄慈祥，弟子的虔诚以及菩萨的恬静，形成鲜明对照。这些雕刻作品技巧高超，堪称唐代石刻艺术的精品。
石窟寺的雕塑、壁画，是我国古代艺术家把传统的艺术和外来影响密切结合起来而创造的珍品，具有独特的艺术风格。大多数雕塑和绘画都以佛教故事作为题材，但也不乏反映各个时代人间现实生活的情景，是研究中国古代史的宝贵资料。宋元时期，石窟寺的开凿进入尾声。明清以后，随着商品经济的发展，都市经济更加繁荣，城市寺庙大量涌现，边远偏僻山区石窟寺的开凿逐渐趋于终止。1949年以前，帝国主义分子对中国石窟寺精美的雕塑和壁画垂涎三尺，他们凿佛头，刮壁画，盗运出境，极大地摧残了这些珍贵遗产，令人痛心不已。