北宋结束了五代十国的分裂局面，但对遥远的河西地区也无法控制，只是归义军曹氏政权始终心向中原，努力与北宋中央政权保持着联系。开宝六年(973年)，宋朝封曹元忠为“推城奉国保塞功臣归义军节度使特进检校太师兼中书令西平王”，第二年，又赠“敦煌郡王”衔，更促进了二者之间的往来，加深了二者之间的关系。在元吴攻占瓜、沙二州之前，北宋所辖的瓜、沙二州，实质上仍是五代以来的归义军时代。因而北宋和五代不仅在政治上有不可分割的连续性，在莫高窟的修造上也是一脉相承，其特点与五代时期相比基本上是一致的，只是由于政治上的需要，曹氏祖孙升官晋爵，在石窟的画像上都有反映。
现存北宋时期的石窟有：第7(宋修)、15、25、34(宋修)、35、55、58、65、67、73、76、89、94(宋修)、118、130、136、152、170(宋修)、174、178、189、230、235、243、256．，264(宋修)、289、355、364、368、376、377、427(宋修)、431(宋修)、443、444(宋修)、449、452、454、456、457、467、478(宋修)窟。