现存有完整壁画的洞窟43个，其中东崖32窟、西崖11窟。保存着彩塑272身、壁画5650余平方米。第6窟高约25米的弥勒佛，全身金箔敷就，灿然如新、金碧辉煌，显得极其庄严雄伟。第11窟的十八罗汉，神态各异，形象逼真。尤其是塑在南壁西端的哑罗汉，上身前倾，张口瞠目，欲言不能的神情，活灵活现，堪称榆林窟彩塑的代表。
榆林窟保存至今的彩塑共有250余身，壁画约5000余平方米，约占莫高窟壁画总面积的九分之一。如果说敦煌莫高窟的壁画无论在数量上和质量上都居于全国石窟之冠，那么，榆林窟就是仅次于莫高窟的壁画艺术宝库。壁画多为唐代至元代800年间的作品。内容十分丰富，有场面宏大的巨幅经变画，形象生动的单幅佛像画、装饰图案和种类繁多的奇花异草、飞禽走兽，还有一定数量的当时社会生活、生产、科技等现实画面。从唐到元，历代都有佳作，其中第25窟的唐代壁画，更是世所罕见的珍品。
洞窟形制主要有中心佛坛窟、中心塔柱窟、大像窟等三种。各类窟形均始于唐代，以后成定式沿用。但东西两崖上层洞窟前面多有较深的甬道，且横开连通毗邻各窟的长穿道，不同于莫高窟。塑绘结合的彩塑内容主要有佛、菩萨、弟子、天王、力士像等，形式有圆塑、浮塑等。除6窟大佛殿宋代塑的高24.35米的善跏坐佛像和第5窟长13米的卧佛像各一身为石胎泥塑外，其余均为木骨泥塑。彩塑破坏较甚，所存极少。现存300余身塑像均经重妆。大多属等身群像，一铺三至九身不等。
初唐壁画只存残迹，其余4565平方米壁画大多保存尚好，根据特点可分为中唐（吐蕃统治时期）、五代、北宋、回鹘、西夏、元六个时期。唐代洞窟有14个，保存完整的仅存第25窟。该窟艺术价值颇高，在整个敦煌石窟中也属于珍品。前室正壁门两侧分别绘毗琉璃天王像和毗沙门天王像。主室窟顶可见千佛残迹。正壁中部绘卢舍那佛像和虚空藏、弥勒、地藏、文殊等八大菩萨像，北侧绘释迦行像，南侧已毁。南、北两侧壁分别绘观无量寿经变、弥勒经变。前壁门两侧绘文殊变、普贤变。全窟壁画构图严谨、造型逼真，色彩绚丽。威武有力的天王、力士、庄严慈祥的菩萨，栩栩如生的昆仑奴及狮子、白象，神态生动，线条潇洒流畅，充分体现了唐代风格和精湛技艺。尤其是“弥勒经变”中的农作、扫街、宴会、探亲、写经、剃度等描绘社会生活的画面，充满了浓郁的生活气息。此窟细密精致而秀丽的壁画艺术，是敦煌石窟中唐壁画的典范。
五代、北宋时期，兴建和重修洞窟23个。壁画题材主要有经变画、尊像画、佛传故事画、佛教史迹画、瑞像故事画和供养人画像等五类。其中的供养人画像，数量较多，分为三种：即曹氏归义军政权的统治者及其眷属、大小官吏的画像；与曹氏联姻的少数民族地方政权统治者画像，如于阗国王和王后，吐谷浑慕容归盈出行图等；特别是出现了曹氏画院的“都勾当画院使”、“知画手”、“都画匠作”、“画匠”等的画像，是重要的历史资料。
西夏、元时期，共兴建和重建洞窟16个、使榆林窟出现了最后的兴盛局面。壁画题材主要有经变画、佛像画、供养人画像、装饰图案等几类。供养人画像中有人物和衣冠服饰迥异的党项羌、回鹘、蒙古族贵族官吏和侍从的画像。西夏早期壁画艺术与宋代壁画一脉相承，后期的第2、3、29窟与元代的第4、10窟等典型洞窟的壁画艺术表现了三种新风格：（1）中原绘画风格，人物衣冠如道教神仙，线描精致流畅，变化丰富，色彩清淡典雅，这是受宋辽影响而出现的新的艺术风格。（2）藏传密宗风格，人物比例适度，形象有明显的尼泊尔和印度的影响，线描圆润秀劲，设色冷峻浓艳，具有浓厚的神秘气氛。（3）西夏艺术风格。人物造型和服饰具有西夏的民族特征。第2窟水月观音图，第3窟文殊变、普贤变、西方净土变、千手千眼观音变。第4窟释迦、多宝曼茶罗、不空绢索曼茶罗等是代表这个时期高度艺术水平的作品。
现存41窟，其中东岸30窟、西岸11窟。无纪年题记，依洞窟形和壁画判断，唐4窟、五代8窟、宋12窟、西夏4窟 、元代4窟、清9窟。彩塑多经过清人之手，艺术性极差，仅第六窟内高约20米的唐代大佛塑像，虽经后代装銮，仍保留大唐风韵。榆林窟壁画保存完好，内容丰富，主要有经变、佛像、密教图像、佛教史迹、装饰图案、供养人等。其中有些形象为其他地区石窟所未见，如描写瓜州节度使曹氏家族的供养像(第十九窟)、都勾当画院画家的形象、沙州工匠都勾当画院使?保供养像、知画手武保琳供养像(第35窟)、西夏时期党项武官画像、唐僧取经图等。西夏时期的水月观音像，皓月当空为背景，观音坐水旁石上，婀娜多姿，五官清秀，半裸的身躯，装饰华丽，一派温柔女相。壁画的艺术手法多种多样 ，有铁线描、高古游丝描、也有兰叶描。
榆林窟的塑像虽有不少佳作，但它还不能代表榆林窟的价值。榆林窟的价值主要表现在精美的壁画上。榆林窟的壁画内容十分丰富，有精美的佛和菩萨画像，有场面宏大的佛教故事画，有种类繁多的花卉禽兽，有极为精致的装饰图案。自唐至元，历代留有不少佳作，其中二十五窟盛唐壁画，是世所罕见珍品。
榆林窟同莫高窟在内容、艺术风格、绘画形式方面一脉相承，同为姊妹窟。在国际国内都有一定的影响。
榆林窟的彩塑以第6窟唐塑大佛为代表,此塑高约20米，虽经历代修改装銮，但仍保留唐代余风。其余造像多为清代制作，形象色彩，粗俗恶劣。
