克孜尔是维吾尔语的译音，是“红色”的意思。洞窟开凿在木札提河北岸明屋达格山的峭壁之间。现存洞窟有编号的有236窟，其中的洞窟形制较为完整、壁画遗存较多的约占三分之一。根据洞窟的形制特点、壁画的题材和艺术风格等方面的原因分析，并经放射性碳素断定时代，石窟主要是四至八世纪的遗存，可大致分为早、中、晚三期，是龟兹石窟的典型代表。

　　克孜尔千佛洞的窟形可分为两种：一种是供僧徒礼佛观像和讲经说法用的支提窟，一种是供僧侣居住和坐禅用的毗诃罗窟。支提窟中有的是大像窟，庙室高大，窟门洞开，正壁雕塑立佛；有的是中心柱窟，主室作长方形，内设塔柱；还有的是方形窟。毗诃罗窟又称为“僧房”，多为居室加两甬道式的结构，室内有灶炕等简单的生活设施。这些不同类型和用途的窟，有规律地修建在一起，组成了一个个的小单元，从配列的情况来看，每个单元可能就是一座佛寺。

　　克孜尔千佛洞的塑像和壁画都绘在支提窟内，虽然塑像多已毁坏，但壁画尚保存约有5000多平方米。壁画的题材主要是佛传、因缘和本生故事。佛传故事有两类：一类是描述佛的传记，主要布置在方形窟的四壁，以连续性的方格画面，将佛的一生从头到尾绘出，从而加以表现。另一类是说法图，主要布置在中心柱窟主室的两侧壁，虽多采用方格画面的形式，但却是单独成幅，一幅有自己的一个主题，幅与幅之间没有相互承接的关系。因缘故事主要表现了众生对佛所作的种种供养和显示了佛的神通广大。本生故事则是表现佛前世行菩萨道时的种种难行和苦行。这些因缘和本生故事，除少数绘于方形窟的四壁，其它大都布置在中心柱窟的主室和方形窟的券顶上，采取单幅构图的形式，将券顶划分成许多的菱格，每一菱格绘一则故事。由于菱格的空间较小，所以画面采用少量的人物和衬景，并选取最能概括故事内容的典型情节来表现，从而显得十分简洁明快。仅第17号窟的窟顶就绘有38种本生故事画。

　　此外，壁画中也有反映当时生产、生活和民间习俗的内容，如第38窟所绘的伎乐图，图中乐工或弹琵琶，或抱箜篌，或吹横笛，千姿百态，妙趣横生。第175窟中的耕地、制陶图，则是展现出了当时生产劳动的场景，是研究新疆的历史和文化艺术宝贵的实物资料。

　　克孜尔千佛洞在中国石窟艺术中占有一定的地位，对研究龟兹社会的历史、佛教文化以及中西文化的交流都具有重要的意义。1961年3月，克孜尔千佛洞被国务院公布为第一批全国重点文物保护单位。克孜尔千佛洞为全国重点文物保护单位。