历史价值
敦煌石窟营造及其历史过程，敦煌的悠久历史，当地有影响的世族与大姓，以及敦煌同周围民族与西域的关系，在历史中没有或很少记载。敦煌石窟有成千上万个供养人画像，其中有一千多条还保存题名结衔。能够了解许多历史状况和历史线索。
本生、佛传、福田经变、弥勒经变、宝雨经变、楞伽经变及供养人题记，可帮助了解古代经济生活的状况。
法华经变、涅槃经变提供了古代军队操练、出征、征伐、攻守的作战图，及兵器装备的宝贵形象资料。
敦煌壁画中保存有属于体育属性的资料，如骑射、射靶、马技、跃马、相扑、角力、举重(举象、举钟)、奕棋、投壶、武术、游泳、马球、蹴踘等。
敦煌石窟的彩塑和壁画，大都是佛教内容：如彩塑和壁画的尊像，释迦牟尼的本生、因缘、佛传故事画，各类经变画，众多的佛教东传故事画，神话人物画等，每一类都有大量、丰富、系统的材料。还涉及到印度、西亚、中亚、新疆等地区，可帮助了解古代敦煌以及河西走廊的佛教思想、宗派、信仰、传播，佛教与中国传统文化的融合，佛教中国化的过程等等。
艺术价值
敦煌石窟营建的一千年历程，时值中国历中上两汉以后长期分裂割据，走向民族融合、南北统一，臻于大唐之鼎盛，又由颠峰而式微的重要发展时期。在此期间，正是中国艺术的程序、流派、门类、理论的形成与发展时期，也是佛教与佛教艺术传入后，建立和发展了中国的佛教理论与佛教宗派，佛教美术艺术成为中国美术艺术的重要门类，最终完成了中国化的时期。
从中国绘画美术的门类角度看，敦煌石窟壁画中的人物画、山水画、动物画、装饰图案画都有千年历史，自成体系，数量众多的特点，都可成为独立的人物画史、山水画史、动物画史、装饰图案画史。特别是保存了中国宋代以前即10世纪以前如此丰富的人物画、山水画、动物画、装饰图案的实例，这是世界各国博物馆藏品所未见的。
敦煌壁画中有音乐题材洞窟达200多个，绘有众多乐队、乐伎及乐器，据统计不同类型乐队有500多组，吹、打、拉、弹各类乐器40余种，共4500多件。敦煌藏经洞文献中也有曲谱和其它音乐资料。丰富的音乐图像数据，展现了近千年连续不断的中国音乐文化发展变化的面貌。为研究中国音乐史，中西音乐交流提供了珍贵资料。
敦煌石窟大多数洞窟的壁画中几乎都有舞蹈形象。有反映人间社会生活、风俗习尚的舞乐场面和舞蹈形象，如西域乐舞、民间宴饮和嫁娶舞乐;有经变中反映的宫廷和贵族燕乐歌舞场景;有天宫仙界的舞蹈形象，如飞天的舞蹈形象，供养伎乐等。还有藏经洞保存的舞谱及相关资料。舞蹈艺术是无法保留的时空艺术，古代的舞蹈形象，现代人已知之甚少，就敦煌石窟舞蹈形象的珍藏而言，堪称舞蹈艺术的博物馆，保存了无数高超的舞蹈技巧和完美的舞蹈艺术形象，代表了各时代舞蹈发展的面貌及其发展历程。
敦煌石窟艺术中有十分丰富的建筑史资料。敦煌壁画自十六国至西夏描绘了成千成万座计的不同类型的建筑画，有佛寺、城垣、宫殿、阙、草庵、穹庐、帐、帷、客栈、酒店、屠房、烽火台、桥梁、监狱、坟莹等等，这些建筑有以成院落布局的组群建筑，有单体建筑。壁画中还留下了丰富的建筑部件和装饰，如斗拱、柱坊、门窗、以及建筑施工图等。长达千年的建筑形象资料，展示了一部中国建筑史。可贵的是，敦煌建筑资料的精华，反映了北朝至隋唐四百年间建筑的面貌，填补了南北朝至盛唐建筑资料缺乏的空白。此外，不同时期，不同形制的800余座洞窟建筑，五座唐宋木构窟檐，以及石窟寺的舍利塔群，都是古代留存至今的宝贵建筑实物资料。
科技价值
敦煌作为中西交通的枢纽，在壁画上不仅留下了商旅交往的活动情景，还留下了宝贵的交通工具的形象资料。他们有牛、马、驼、骡、驴、象、舟、船、车、轿、舆、辇等。常用的交通工具车辆类型各异，牛车有“通幰牛车”、“偏幰牛车”、敞棚牛车，马车有驷车、骆车，还有骆驼车、童车、独轮车等，特别是保存了中国为世界交通工具做出独有贡献的独轮车、马套挽具(胸带挽具和肩套挽具)、马蹬、马蹄钉掌等珍贵的图像数据。
隋至西夏的尊像画、药师经变中的佛、菩萨、弟子手中及供桌上绘画了玻璃器皿，有碗、杯、钵、瓶、盘等器型，它们呈透明、浅蓝、浅绿、浅棕色，器型、颜色与纹饰表现出西亚萨珊风格或罗马风格，说明了这些玻璃器皿是从西亚进口的。壁画不仅反映了古代玻璃工艺的特点，还反映了中西的玻璃贸易。
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