考证一些壁画的内容常常从壁画的时代得到启发，而判断洞窟的时代早晚，又常以壁画的内容作为佐证。从前秦建元二年到元朝至正二十八年的一千多年间，敦煌莫高窟前后经历了十多次改朝换代，见证了历史的发展。

十六国晚期

在鸣沙山有限的崖面上，许多洞窟经过历代一修再修，面目全非；加上长时期以来的倾圮、毁损，莫高窟初创时期的洞窟已难寻觅。如今只能从现存的早期洞窟中找出一组十六国晚期的石窟，它们是：第267、268、269、270、271、272、275窟。

莫高窟第272窟内景北魏

北魏平定北凉曾遭遇沮渠氏的激烈抵抗，最后沮渠氏残部被迫撤离敦煌远渡流沙。敦煌虽一度置镇，但孤处危境几乎不能自保，幸尉多侯率领敦煌军民多次苦战才稳定下来。这一时期的主要窟型是，有人字披顶和中心塔柱的“塔庙”（或叫“支提”）窟。壁画除本生故事外，多以千佛为主要题材。

莫高窟第248窟南壁伎乐天 北魏西魏

柔然衰微以后，北魏在敦煌撤镇建瓜州，曾以宗室东阳王元荣为瓜州刺史。元荣任期历北魏、西魏两代，曾在莫高窟开凿了一些石窟，将内地深受南朝文化影响的佛教艺术移植西来。这一时期开凿的洞窟数目，比过去有所增加。

北周

北周一代东西交通畅通，在西北很有建树。北周时代，敦煌是宇文王朝西部的重镇。宇文邕灭佛也曾波及瓜州，但是这并不影响莫高窟的镌龛造像，第220窟甬道南壁翟奉达手书“家谱”就是证据。