佛经故事题材是古代石窟寺装饰中最为重要的内容之一，由于其内容所具有的情节性特征，在画面上就需要创作者进行一番精心的构思，有的采有独幅画面表达某一佛经故事中的某一特定场面，有的却将不同时空的内容组合进一个画面之中，即所谓“异时同图”结构。最具特色的横卷式连续画这种表现形式，将故事的起源、发展、高潮、结束逐一反映在画面上，每图配以榜题，使人一目了然。古代佛教石窟装饰中的佛经故事题材主要取自《六度集经》、《贤愚经》、《杂宝藏经》等佛经，其中包括了三个主要内容，即佛本生故事、佛传故事和因缘故事。
佛本生故事是描写释迦牟尼前生的善行。在早期石窟中这类题格较多，常见的有《九色鹿舍已救人》、《萨埵那舍身饲虎》、《尸毗王割肉贸鸽》、《月光王以头施人》、《炎摩迦深山孝亲》等十余种。有的本生故事题材装饰画构思独到，形式感很强，其中出现的人物、动物等造型也较为讲究，这里以敦煌莫高窟的两幅作品为例：
例一，在257窟西壁中层有一幅北魏时期横卷式壁画，描绘的是本生故事《九色鹿佑已救人》，该故事采之于《大藏经·本缘部》第三卷，其内容梗概是这样的：在恒河岸边曾生活着一只九种毛色的鹿，她美丽而善良。有一天为了从恒河中救起一溺水者而奋不顾身地跳入澎湃怒吼的激流之中，溺水者被救起之后，口口声声感激不尽，并对天起誓不向任何人透露九色鹿的行踪，若背信弃义就浑身长疮，口发恶臭。有一天，这个国家的王妃夜里梦到了这只九色鹿，欲得其毛皮垫褥，其角为饰，于是国王下悬赏令求九色鹿，溺水者为求财富而告密，并引国王率兵至恒河边猎捕九公鹿。九色鹿对国王言明实情，慷慨激昂地陈述了溺水者的忘恩负义、恩将仇报的卑鄙行径。国王信在场的人都深深地为之感动。于是，国王下令保护九色鹿，违者将处以极刑。这一个美丽的故事，壁画创作者在表现这个故事时采用独特的构思手法，打破了一般按时间为序的构图分布，而是采取了两端开始向中间发展的形式，将故事的高潮安排在中间。画面从南端开始，描绘了九色鹿勇救溺水者，溺水才者发誓不泄露九色鹿的行踪，九色鹿憩息在明媚的春光中；再从北向南依次描绘王妃夜梦九色鹿，王妃要国王悬赏猎鹿，溺水人告密等情节；中间是国王与九色鹿对话的场面，重点突出。九色鹿的神情从容自若，造型挺拔劲秀，简洁的外形使其风骨毕现，称得上是北魏装饰图案的代表作品之一。（《萨埵本生》是敦煌石窟中出现较多的本生故事题材，这一题材的壁画在早期就有五幅，其中254窟南壁中部北魏时期的一幅采用的是异时同图结构，具有较高的艺术价值，其余四幅均为顺序连环结构。
《萨埵本生》故事又称《萨埵那太子舍身饲虎》，典出《大藏经·本缘部（上）》，说的是某国王的三个儿子一日外出游玩，在一座陡峭的高山上，他们发现了一只母虎和七只幼虎，母虎因饥饿而奄奄一息，幼虎也一只只嗷嗷待哺。三位王子见此情景都很伤心，认为这样下去这群饿虎的结局要么母虎吃掉幼子，要么一齐死掉，这太残忍了。最小的太子名叫摩诃萨埵，为救虎命决定以身饲虎，他让两位哥哥先回宫，自己置身于虎口前，但此时濒临饿死的母虎已无力啖食，萨埵太子便爬到山崖上，以竹破自己的血管后纵身跳下，落在虎旁。此时地动山摇，狂风怒吼，海浪翻滚，无数奇妙香花缤纷堕落，场面悲壮。饿虎先以知舔舐血，进而吃去萨埵血肉后领着小虎离去了。两个哥哥久等三弟不归返回寻找，发现山坡下只剩余下弟弟的衣特和尸内，不禁放声痛哭。王后、国王得知消息后也悲痛欲绝，后将萨埵的尸骨和遗物运回宫城并建舍利塔，香火不断，虔心供养，以求萨埵早日功德圆满，成佛升天。这是一个充满悲剧色彩的故事，表现了佛教所主张的“普济众生”的“仁慈”之心，以自我牺牲的行为来铸造自己高尚的灵魂，这也是中国时期佛教美术所反映出来的主流倾向。254窟中的这幅装饰壁以其严谨的结构，不同时空的有序穿插组合而使整幅作品浑然一体。这种构思方式，显然是在汉代装饰画基础上的创新。画面以萨埵太子舍身饲虎的场面为中心，共穿插安排了了故事的八个主要情节：即三人山间观虎、萨埵刺项、跳崖、饲虎、二兄发现遗骨、二兄回宫报信、国王王后哭尸、埋葬遗骨等。此幅作品的成功主要有三个方面：一是构图新颖独特，打破了传统式的对称格式，人物、动物、景物穿插有序，虽然场面宏大却繁而不乱；二是造型生动，无论是人物还是大小老虎，都表现得具有很强的运动感，富有张力的弧线使造型更显丰满有力：第三是色彩的配置上冷暖对比强烈，加上经久色变，色彩显得凝得、丰定而不浮躁，更加深了整体画面悲壮的气氛。
佛传故事是描写释迦牟尼的生平事迹。描写释迦牟尼生平的经书有十余种之多，在石窟寺的装饰中，有单个主题的描绘和反映其一生的连续描绘两种主要形式。佛教故事上说：净饭王的王后摩耶夫人有一日梦见菩萨乘白象从天而降，夫人从此有妊。十月后，夫人游国时手樊无忧树，太子从右腋下生出。太子初出行七步，步步生莲，并以手指天指地，说：“天上天下，唯我独尊”。九条神龙为太子喷水沐浴，夫人太子乘蛟龙车回宫，天人奏乐，诸神护送，国王百官列队出迎。于是国王抱太了入神庙，天神归命。相师为太子取名悉达。太子回宫后，天降三十二祥瑞。阿夷仙人为太子占相，说太子有三十二相八十种好，必成佛道。国王为太子建起了四时殿，先选伎女娱乐太子，后又派五百奴仆陪太子读书，太子均不以为乐，终日思念出家。国王便召大臣为太子议婚，拟聘娶须波弗王女裘夷为媳。裘夷要让前来救婚的诸国太子竞技，胜者才许婚。悉达出城比武时恰遇白象堵门无法通行，于是举象掷于门外，力大无穷。悉达在相扑竞技中获胜，并一箭射穿七个铁鼓，遂与裘夷结婚。结婚后太子仍闷闷不乐，国王又为其娶二妃，太子还是一心专究道术，国王便令太子出城观游，以分散其心，太子出游四门，遇老、病、死、僧。游观农务，看到虫鸟相食，深感生命无常。于是静坐省思，以求解脱“诸苦”之道。太子夜逾城，进山修道，最终成佛。这是敦煌莫高窟290窟窟顶人字披东披北周时期壁画上描绘的佛传故事中的情节，把释迦牟尼一生中的事迹基本上都表现了出来。早期多采用片段描绘的组画形式，常见的如“乘象入胎”、“夜半逾城”、“出四门”、“降魔”、“说法”、“树下诞生”、“宫中娱乐”、“出家修行”、“双林入灭”、“均分舍利”等内容。北周以后，大场面的连续画逐渐流行，在莫高窟五代时期佛传题材壁画中，有的多至一百三十多场面的连续描绘，几乎将释迦牟尼的生平事迹完整地表现出来。
连续式的描绘给人以场面浩大、蔚为壮观之感。而片段式的描绘往往惟严谨精致见长，在构图上也更显装饰性。譬如“乘角入胎”和“夜半逾城”两个情节，在许多石窟装饰中都有很精彩的作品。在敦煌莫高窟278窟西壁龛的南、北两上侧，397窟西壁龛顶南北两侧均有隋代绘制的“乘象入胎”和“夜半逾城”主题壁画。大象作左跑状，一菩萨端坐其上，姿态动势典雅而富有变化，衣带飘逸，突出其风行中的动感。年久变色后的色彩感似乎更加凝重强烈。表现的是悉达为求“解脱”之道而夜半离家，遇城门关闭，天神捧其马足飞越城墙这一情节。太子骑马伎乐随后，天神托马蹄，在强烈的红、黑、绿、蓝色的对比下，构成一种艳而不浮、觉而不闷、斑驳陆离的装饰效果。在云冈石窟第6窟中也有一题材的浮雕装饰，在人物造型和构图上更具装饰性。第6窟后室中心塔柱下层北龛的这幅“太子乘象”题材的浮雕作品，构图饱满，布局匀称。菩萨装太子坐于一装饰华丽之象上，前后四个物作上下两层布局；前方为两伎乐，一吹横笛，一弹曲颈琵琶，强调动势的表现。后随两人，一持花束，一举伞盖，显得安静祥和。背景有浅浮雕的绶带穿插其间，很有层次感，整个画面的处理动静有致。
以佛经故事为题材的第三类内容是因缘故事，其主题是描写与佛有关的度化事迹。早期较多出现的因缘故事题材有《沙弥守戒自杀》、《五百强盗成佛》、《须摩提女请佛》、《婆罗门施身闻偈》、《沙门让食度弊狗》等，以后还有《波斯匿王丑女变美》、《梨耆弥七子娶妇》、《象护乘象入宫赴宴》、《恒加达自投火坑》等主题装饰。这类题材的装饰不乏精美之作，尤其是莫高窟壁饰中，有许多传世作品闻名遐迩。此以《五百强盗成佛》为例，这一题材在莫高窟历代装饰中有多种表现形式，其中285窟南壁上层的一幅西魏时期作品尤为令人瞩目。该故事典出《大正藏》第十二卷，讲述的是萨里国有五百饥民占山扎寨造反作乱，官府派重兵征剿这些不安听命“强盗”，在一场空前壮烈的激战之后，五百“强盗”终因寡不敌众全部被俘，遭受挖眼的酷刑，并被放逐荒山野林之中。当释迦得知后，用大神力吹来了气味浓郁的香山妙药，使大百盲人得以复明，他们对释迦之大恩大德感激不尽，从此决心革面，皈依佛门，终于修成正果。第285窟中的这一题材壁画彩横卷式连续画的构图，将一个个情节生动地描绘出来，结构紧凑，高潮迭起，尤其是一开始所表现的作战场面最富戏居性，情节表现引人入胜。官兵乘骑铠马，戴盔披甲，手持长枪，正与着布衣麻鞋的“强盗”厮杀格斗。从构图上看，官兵据于右上方，而“强盗”们守于左下方，从装备到构图都可以看出“强盗”们处于劣势，可能是预示着终将失败的结果。画面气氛热烈，人物马匹造型严谨，姿态生动。在色彩上也采取红与绿的对比效应，战马的姿态突出地在颈和四腿和刻画上，具有很强的力度感。在这幅横卷宗画中，动物的装饰造型也很富特色。