【主室形态】主要有3种：

①主室呈长方形，偏后有中心柱，四面开龛，有前室及长甬道，多为唐初开凿，有的甬道长达8米；

②主室呈方形，覆斗藻井，中心设须弥座（佛床），其余与前者相同；

    ③主室呈方形，覆斗藻井，中心置圆坛，无甬道，多为密宗窟。

【壁画种类】榆林窟的壁画保存完好,内容较为丰富，主要可分6类：

①经变。主要有《观无量寿经变》、《弥勒净土变》、《法华经变》、《维摩诘经变》、《报恩经变》、《华严经变》、《劳度叉斗圣变》、《文殊变》、《普贤变》、《观音经变》、《梵网经变》等。唐代后期经变多有墨书内容榜题。

②佛像。主要有千佛、说法图、弥勒佛、药师佛、阿弥陀佛、地藏菩萨、观音菩萨、大势至菩萨、水月观音、天龙八部等。

③密教图像。有坛城图、明王像、千手千眼观音、如意轮观音等。

④佛教史迹。有《牛头山组画》、《唐僧取经》等。值得注意的是唐僧取经故事进入经变，悟空已变为猴像。

⑤装饰图案。用于藻井、圆光、边饰、地毯、桌围、器物；服饰方面的装饰纹样有团龙、翔凤、麒麟、天马、华鸭、莲花、宝相花、几何纹、法器纹等；结构严密，色彩清丽。

⑥供养人。有瓜沙曹氏家族功德像，如归义军节度使托西大王曹议金和夫人北方大回鹘国圣天公主陇西李氏的供养像（第15窟），节度使曹元忠和凉国夫人浔阳翟氏及其幼子曹延禄供养像（第19窟）；有都勾当画院画家的形象，如沙州工匠都勾当画院使保供养像（第35窟），左厢都画匠作白盘供养像（第33窟），知画手武保琳供养像（第35窟）等；也有西夏时期党项武官画像，如“大瓜州监军司(唐盘)皈依像”，“内宿御史正统军使赵……皈依像”(第29窟)等；还有蒙古贵族画像，如“思贺答里太子”、“平牙答思达鲁花赤”供养像（第3窟）等。