北凉政权的建立者沮渠蒙逊，临松卢水胡人，就是祖祖代代居住在卢水的少数民族。沮渠蒙逊不仅通晓汉文，而且博览史书，雄才大略。397年，后凉吕光令沮渠蒙逊伯父罗仇、麹粥从征乞伏乾归。吕光的弟弟吕延不幸战死。吕光就迁怒于罗仇、麹粥，并处死了他们。沮渠蒙逊是罗仇的侄子，当时正在姑臧（今甘肃武威）担任宿卫工作。罗、麹二人被杀后归葬临松，卢水胡一万多人前来送葬，对吕光心怀怨恨。沮渠蒙逊带领卢水胡人起义，他的堂兄沮渠男成也聚众起事，反抗后凉。他们共同推举后凉建康太守段业为主，建元神玺。
398年，段业占领张掖，自称凉王，改元天玺。段业此人，原是中原汉人，虽颇有学问，但一介儒生，不懂权术，又讲迷信，喜听谗言，没有判别是非的能力。401年，沮渠蒙逊设法诱使段业以谋反的罪名杀了沮渠男成，又借口段业滥杀无辜，聚众万人攻破张掖，杀死段业，自称使持节、大都督、大将军、凉州牧、张掖公，改元永安，北凉政权正式建立。从此占据张掖，屡屡击败西凉李氏。
411年，沮渠蒙逊占据姑臧城，次年迁都于此，自称河西王，改元玄始。420年，北凉灭西凉，西凉王李歆弟李恂据守敦煌继续抵抗。421年，沮渠蒙逊率部以水灌敦煌城，李恂派壮士出城掘堤，均被擒获。李恂最后兵败自杀，沮渠蒙逊屠城，至纯天珠，敦煌丁壮遭灭顶之灾，一时间城毁人亡，满目疮痍。北凉沮渠氏虽有屠城之过，但蒙逊在治理北凉期间，采取了一系列强国富民的政策，积极发展农业生产，秣马厉兵，稳定了统治，巩固了北凉政权。
终东晋十六国之世，河西一直远离中原混战，中原名士避难迁居河西者甚多，一时大儒云集，文化兴盛，史称“天下丧乱、凉州独全”。河西的安定富庶为敦煌莫高窟开窟提供了物质上的支持，文化的繁荣为莫高窟提供了精神上的条件。于是，我们今天看到，即使在北凉时期，这段敦煌相对萧条的时间里，仍有令人赞不绝口的艺术珍品留存下来。莫高窟现存北凉石窟共7个，编号为267、268、269、270、271、272、275，为北凉统治敦煌时期（401～439）一次性建造的禅室、佛殿、佛堂的三堂组合，集禅修、礼拜、讲经说法为一体的完整的石窟群。在这7个洞窟中，主室编号为268、272、275，因此也被称为“北凉三窟”。
这一系列石窟的建筑形式为印度佛教建筑与中国传统建筑的合璧。彩塑多为单体塑像，衣饰上装饰密集的衣纹，有薄纱透体之感。壁画内容有千佛、说法图、本生佛传故事画、图案纹样及供养人像等。北凉时期人物造型体态健壮，用晕染法来表现立体感，人物形象均以土红线起稿，赋色后以深墨铁线定型，线描细劲有力。艺术风格以印度及西域为主糅入中原风格，其中各类人物形象为西域人与汉人兼有。
一、第268窟与修禅的静室
莫高窟第268窟建于北凉，位于南区崖面中段三层，主室编号为268。洞窟形式属毗诃罗窟，又称禅窟，是主要用于坐禅修行的洞窟。此窟为一纵长方形平顶主室，西壁开一圆券形小龛，南北壁各开二对称仅容一人方形平顶小禅室，所附四个小禅室，编号分别为第267、269、270、271窟，一般以268为通用窟号。
（莫高窟第268窟内景 北凉）
西壁龛内塑佛像一身，交脚而坐，内着僧祗支，身着右袒袈裟，左肩以片衣覆之。佛像头部经后代重修，带有明显的希腊化特征，身体部分为原貌，袈裟紧贴躯体，有薄纱透体之感。
（莫高窟第268窟西壁 北凉）
龛外绘供养菩萨，龛柱绘希腊爱奥尼亚式柱头，龛下壁面绘男女供养人，着汉装和胡汉混合装。主室南北壁绘有飞天、千佛、药叉等。平顶部分采用浮塑技法，并彩绘莲花、飞天、化生、火焰纹等纹样。壁画以土红色为底色，使用西域的凹凸表现技法，风格朴拙浑厚，手法简炼概括。在公元421年北凉攻占敦煌之时，敦煌曾遭屠城之祸。在此窟正龛中，寄托了当时人期待借助佛教天国安置亡灵的思想。正龛下部的供养人，似乎借助了佛教特有的升天方式，从莲花中化生到佛的两侧，又继续成为飞天直至在以大莲花为背景的窟顶佛教天国中自由翱翔。
（莫高窟第268窟窟顶 平棋 北凉）
该窟经隋代重修，主室南北壁有隋绘千佛、飞天等。千佛是佛教壁画中的常见形象，多是绘制大量排列较为规则的小佛像，来表达世界中充满成佛者及众生皆可成佛的思想。窟中隋代所绘的千佛，仍以土红色为底色，与北凉原作的色调一致，而无突兀之感。因天长日久，表面隋代千佛壁画部分剥落，底层又隐约透出北凉时期原来绘制的护法神形象。
主室两侧的四个禅室，内部空间狭小，仅可容一人坐于其中，最初仅以白色粉刷，专用于坐禅，隋代重修时绘制千佛与说法图。
二、第272窟与神秘的供养菩萨
莫高窟第272窟建于北凉，位于九层楼以北。主室长方形，覆斗顶，西壁中央开龛，龛内塑倚坐佛像一身。主室南北壁画千佛和说法图，西壁龛内外画供养菩萨，姿态各异，扭腰屈腿颇具印度风格。东壁门两侧画千佛。晚唐发生地震时曾使前壁大部崩塌，五代在窟中部建一土墙才将此窟分出前室、后室，并对局部进行重绘。甬道两壁五代重修，贵州文玩，画观音变。
覆斗顶，贵州文玩，又称倒斗顶，此类顶部中心与四个坡面形成的空间，类似于将中国古代盛粮食用的斗倒扣过来，故称覆斗。顶部最中心凹入部分呈方形，被称为藻井，古人迷信，于此处模仿井口，并绘以莲花海藻类水生植物，取以水克火之意。这种洞窟最早出现于莫高窟北凉时期，隋唐洞窟多是这种形式。覆斗顶洞窟内空间宽敞明亮，适于聚众讲经和瞻仰礼拜。因此在石窟修建过程中，从北凉到元代一直被大量采用，是莫高窟中最多见、延续时间最长的一种石窟空间形式。
此窟顶藻井浮塑莲花火焰飞天图案，四坡绘有千佛和飞天等。千佛以白、青、绿等冷色调绘制，五组交替出现，形成极具装饰性的道道色光，表现了佛教的“佛佛相次，光光相接”的意境。飞天双腿伸展、衣裙飞扬，极具动感。在四壁和窟顶连接处，绘穹窿宫楼，内有天宫伎乐在演奏横笛、琵琶、腰鼓和海螺等乐器。