克孜尔石窟的建筑式样有毗诃罗窟和支提窟两种。支提窟平面多呈长方形，顶作拱形，中心塔柱将洞分为前、后二室，后壁凿大龛，置塑像；左右凿甬道，与一隧道相通，隧道内有可置涅槃像的石台。此种体式为新疆尤其是克孜尔石窟所特有，称为“西域式”或“龟兹式”。支提窟是用来供养佛像和礼佛的，除有佛塑像外，还绘有大量壁画。毗诃罗窟是供僧徒起居修行的，其形式为在洞侧旁开凿小寮房，多为一洞单门，供一人住宿或作存放物品的仓库，是我国石窟建筑的一种较早的形式。
克孜尔石窟的塑像已全然无存，壁画虽然也屡遭破坏和帝国主义分子的窃掠，保存下来的仍有一万平方米左右，面积仅次于敦煌莫高窟，居世界第二位。壁画内容主要为佛经故事、经变图画、佛像、供养人像及反映现实生活的图画等等。其中，佛本生故事画有80多幅，比莫高窟多出一倍以上是世界上佛本生故事画保存最丰富的石窟壁画。在绘画形式和技法上，以红、绿、蓝三色为主，采用晕染法以增强立体感。窟顶遍画须弥山景，在一个个菱形方格内，绘画不同的佛经故事，衬以花鸟动物。
这种形式和技法也为新疆尤其是克孜尔石窟所特有。库木吐喇石窟在库车县城西南约30公里渭干河东岸。在长达5公里的山崖上，大大小小的石窟星罗棋布，绵延相连。洞窟毁坏严重，现存97窟，是新疆地区仅次于克孜尔的石窟群。最早的洞窟属魏晋时期。窟内塑像无存，只保存部分壁画。壁画及洞窟建筑风格，均与敦煌莫高窟相同，是龟兹石窟艺术中最接近中原风格的一处石窟群。据学者考证，该石窟群中，有十几个窟是汉人开凿，汉僧住持的。
许多洞窟又都有汉僧的题名与题记，是龟兹境内汉人开凿汉僧住持最多的一处石窟。对研究古代龟兹史和龟兹与中原地区的文化交流有重要意义。吐峪沟石窟在部善县城西50公里，火焰山南麓之吐峪沟，西距高昌故城15公里。在沟的东西两岸崖壁上，分上下二层开凿洞窟，现存41窟。早期洞窟约开凿于晋代，下限至唐代。一些洞窟的壁画与其他洞窟在题材上虽无不同，但佛像下座为胡床（胡是我国古代对北方和西方少数民族的统称），带有显明的地方与民族特点，这在新疆地区的其他石窟中是没有的。
早期的一些壁画题记，完全用汉文，是汉文化传统艺术风格的体现。这些充分说明吐峪沟石窟是汉族与少数民族共同创造的文化财富。新疆石窟是新疆各民族珍贵的文化遗产，它为我们研究新疆洞窟艺术、佛教绘画，以及古代新疆与中原地区的文化交流、民族关系等，都提供了重要的实物资料。
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