歷史價值
敦煌石窟營造及其歷史過程，敦煌的悠久歷史，當地有影響的世族與大姓，以及敦煌同周圍民族與西域的關係，在歷史中沒有或很少記載。敦煌石窟有成千上萬個供養人畫像，其中有一千多條還保存題名結銜。能夠了解許多歷史狀況和歷史線索。
本生、佛傳、福田經變、彌勒經變、寶雨經變、楞伽經變及供養人題記，可幫助瞭解古代經濟生活的狀況。
法華經變、涅槃經變提供了古代軍隊操練、出征、征伐、攻守的作戰圖，及兵器裝備的寶貴形象資料。
敦煌壁畫中保存有屬於體育屬性的資料，如騎射、射靶、馬技、躍馬、相撲、角力、舉重(舉象、舉鍾)、奕棋、投壺、武術、游泳、馬球、蹴踘等。
敦煌石窟的彩塑和壁畫，大都是佛教內容：如彩塑和壁畫的尊像，釋迦牟尼的本生、因緣、佛傳故事畫，各類經變畫，衆多的佛教東傳故事畫，神話人物畫等，每一類都有大量、豐富、系統的材料。還涉及到印度、西亞、中亞、新疆等地區，可幫助瞭解古代敦煌以及河西走廊的佛教思想、宗派、信仰、傳播，佛教與中國傳統文化的融合，佛教中國化的過程等等。
藝術價值
敦煌石窟營建的一千年歷程，時值中國曆中上兩漢以後長期分裂割據，走向民族融合、南北統一，臻於大唐之鼎盛，又由顛峯而式微的重要發展時期。在此期間，正是中國藝術的程序、流派、門類、理論的形成與發展時期，也是佛教與佛教藝術傳入後，建立和發展了中國的佛教理論與佛教宗派，佛教美術藝術成爲中國美術藝術的重要門類，最終完成了中國化的時期。
從中國繪畫美術的門類角度看，敦煌石窟壁畫中的人物畫、山水畫、動物畫、裝飾圖案畫都有千年歷史，自成體系，數量衆多的特點，都可成爲獨立的人物畫史、山水畫史、動物畫史、裝飾圖案畫史。特別是保存了中國宋代以前即10世紀以前如此豐富的人物畫、山水畫、動物畫、裝飾圖案的實例，這是世界各國博物館藏品所未見的。
敦煌壁畫中有音樂題材洞窟達200多個，繪有衆多樂隊、樂伎及樂器，據統計不同類型樂隊有500多組，吹、打、拉、彈各類樂器40餘種，共4500多件。敦煌藏經洞文獻中也有曲譜和其它音樂資料。豐富的音樂圖像數據，展現了近千年連續不斷的中國音樂文化發展變化的面貌。爲研究中國音樂史，中西音樂交流提供了珍貴資料。
敦煌石窟大多數洞窟的壁畫中幾乎都有舞蹈形象。有反映人間社會生活、風俗習尚的舞樂場面和舞蹈形象，如西域樂舞、民間宴飲和嫁娶舞樂;有經變中反映的宮廷和貴族燕樂歌舞場景;有天宮仙界的舞蹈形象，如飛天的舞蹈形象，供養伎樂等。還有藏經洞保存的舞譜及相關資料。舞蹈藝術是無法保留的時空藝術，古代的舞蹈形象，現代人已知之甚少，就敦煌石窟舞蹈形象的珍藏而言，堪稱舞蹈藝術的博物館，保存了無數高超的舞蹈技巧和完美的舞蹈藝術形象，代表了各時代舞蹈發展的面貌及其發展歷程。
敦煌石窟藝術中有十分豐富的建築史資料。敦煌壁畫自十六國至西夏描繪了成千成萬座計的不同類型的建築畫，有佛寺、城垣、宮殿、闕、草菴、穹廬、帳、帷、客棧、酒店、屠房、烽火臺、橋樑、監獄、墳瑩等等，這些建築有以成院落佈局的組羣建築，有單體建築。壁畫中還留下了豐富的建築部件和裝飾，如斗拱、柱坊、門窗、以及建築施工圖等。長達千年的建築形象資料，展示了一部中國建築史。可貴的是，敦煌建築資料的精華，反映了北朝至隋唐四百年間建築的面貌，填補了南北朝至盛唐建築資料缺乏的空白。此外，不同時期，不同形制的800餘座洞窟建築，五座唐宋木構窟檐，以及石窟寺的舍利塔羣，都是古代留存至今的寶貴建築實物資料。
科技價值
敦煌作爲中西交通的樞紐，在壁畫上不僅留下了商旅交往的活動情景，還留下了寶貴的交通工具的形象資料。他們有牛、馬、駝、騾、驢、象、舟、船、車、轎、輿、輦等。常用的交通工具車輛類型各異，牛車有“通幰牛車”、“偏幰牛車”、敞棚牛車，馬車有駟車、駱車，還有駱駝車、童車、獨輪車等，特別是保存了中國爲世界交通工具做出獨有貢獻的獨輪車、馬套挽具(胸帶挽具和肩套挽具)、馬蹬、馬蹄釘掌等珍貴的圖像數據。
隋至西夏的尊像畫、藥師經變中的佛、菩薩、弟子手中及供桌上繪畫了玻璃器皿，有碗、杯、鉢、瓶、盤等器型，它們呈透明、淺藍、淺綠、淺棕色，器型、顏色與紋飾表現出西亞薩珊風格或羅馬風格，說明了這些玻璃器皿是從西亞進口的。壁畫不僅反映了古代玻璃工藝的特點，還反映了中西的玻璃貿易。
