隋代（581～618）的历史尽管非常短暂，只维持了三十六年，但在莫高窟这个艺术殿堂中占据着重要地位。经变在这一时期逐步替代说法图，以线造型的民族绘画手段使画面更加细致；构图上充分利用空间，佛像的服饰华丽超过了前代。
唐代（618～907）是中国历史上最繁荣的封建时期，壁画艺术也随之迈进一个具有独特风格的新时代。唐代敦煌壁画大部分是以佛祖为中心，构图上左右对称。为使更多的普通人能够接受，壁画开始打破人与神之间的界限，现实生活中豪门贵族的宫殿亭台、伎乐歌舞都在壁画中成为天国的境象，而充满想像力的飞天在空中起舞散花，产生神妙的感染力。“经变”的意思就是佛经的变相，把经文变成图画。唐代壁画最为省兴的是“净土变”，宣扬今生来世之间的因果报应。通过艺术家们的想像力和高超的绘画技巧，虚幻奇妙的佛法世界展现在观众面前。供养人的画像也是唐代壁画重要内容之一，大部分供养人的画像被绘在经变的下方，也有在经变里聆听说法的供养人，供养人都以较小的尺寸显示出来。有些达官贵族的供养人壁画场面宏大，如“张仪潮出行”、“宋国夫人出行”等，人物仪态优美、衣饰华丽，反映了当时的历史面貌。
一、隋代时期敦煌壁画的民族风格
隋代结束了南北对峙的局面，隋王朝直接关注了敦煌佛教塔庙的兴建，因而莫高窟在短暂的三十余年中建造了七、八十个洞窟。西域传来的小乘经故事逐步为中原大乘教经变所代替，在大胆地探索过程中创造了各类人物的典型形象，逐渐形成了统一的时代风格。
在北周时代出现的头大、腿短、比例不称之病，到隋末才逐渐消除。人物造型多种多样，菩萨的脸型有方形，有条长形，有广额凰秀颐形；罗汉头形有扁有圆，并有汉像梵像之分。菩萨的姿态亦从呆板的双腿并立逐渐过渡到一腿微曲，把重心放在另一腿上的自然倾斜的姿态。这种优美的姿态已从早期较多的使用夸张和想像手法而逐渐趋于写实。
隋代的菩萨，多半袒露右肩，着僧祗支，腰束锦裙，衣裙上遍饰各种波斯凤织锦花纹，形成隋代菩萨像特有的风姿。这与隋王朝经营丝路，在张掖举办二十七国交易会，大力促进中西文化交流是分不开的。
当时，线描也发生了变化，既有精纫的铁线描，也孕育着豪放的兰叶描。土红线不仅用于起稿，也用于定形，增添了形象的色彩感。色彩亦由质朴而趋华丽，特别是晕染法，已将西域明暗法与中原式染色法熔于一炉，使人物形象的颜面既表现红润的色泽，也有阴阳明暗的立体效果，把外来技法融于民族技法之中，使之成为创造新风格的营养。
在隋代统一的民族形式中，也有两种不同的画风。一种自北周逐渐演变而来，造型简练准确，“笔才一二，象已应焉”，线描精练，赋色单纯，晕饰浅淡，人物神情庄静娴雅，这就是张彦远所谓“迹简意淡而雅正”的“琉体”，一脉相承，形成了隋代壁画一种特色；另一种画风，人物造型和衬托人物活动环境、院落、山峦树木、流泉动物等等，都刻画得细腻真实，色彩鲜丽，晕染层次多而浓，这就是张彦远所谓“细密精致而臻丽”的“密体”，这正是当时的名画家展子虔、郑法士一派的风格。但无论是琉体还是密体，显然都受到中原画风的影响。这两派风格至唐初而融合为一，为唐代壁画发展的基础。
二、唐代时期的壁画
唐代是中国古代最辉煌的时代，世人为之向往，唐文化在世界文化史上也散发着耀眼的光芒。唐代的诗歌发展到高潮时期，美术也是昌盛阶段，“盛唐”的绘画、雕塑都在中国美术史上占据着绝对重要的地位。这个文化大繁荣的时代，成就表现在各方面，壁画艺术也有相当大的进步、发达。
之前稍早的隋朝大画家展子虔，是一个承上启下的关键人物，后来各代对他都赞誉有加。传世作品《游春图》经历代皇家贵族的收藏得以保存至今，从艺术效果和技法特点上，都是有着重大突破的。他是当时著名的壁画高手，在洛阳、长安等地的多处寺庙中都有他的作品，到唐代还被人们所称赞，可惜那些壁画随着建筑的毁坏而不存在了。郑法士是北周至隋朝的大壁画家，据说当年他与田僧亮、杨契丹一起绘制京师光明寺画壁画，郑画东、北两壁，田画西、南两壁，杨画外边四面，被称为三绝。
周昉是8世纪下半叶最有才华的画家，当年唐德宗李豫为母亲修造长安章敬亭，命周昉绘制壁画，他每次动笔时都有大量观众争相目睹，有上万人次参观、评论，提出哪好哪不好，周昉听从别人意见，加以改动。他所创作的“水月观音”壁画使人们叹为观止。
李思训以青绿山水著名，在绘画色彩的使用上有重大突破，形成了一派独特的风格。《唐朝名画录》记录着玄宗于天宝年中，命李思训在大同殿画嘉陵江风光壁画，经月方毕。
吴道子（685—758），又名道玄，河南人。年轻的时候曾流落于四川、山东、河南等地，但一直勤奋学画，后来在洛阳一门心思的从事寺观壁画绘制工作，名声也渐渐大起来。再后来被皇帝知道了，唐玄宗召他入宫作画，还封了很大的官职。从此吴道子不再流浪，专心从事创作，画艺大进，成为被后人所敬仰的大师。吴道子在当时已是老幼皆知的大画家，不仅为宫廷作画，也为多处寺庙绘制壁画。相传吴道子给兴善寺作画时，城里的男女老少都来观看，当吴道子画佛像的圆光时，转臂挥毫，瞬间完成，观众大呼小叫，非常激动，惊动了整个大街小巷。吴道子以创作佛教题材的壁画为主，据说仅在长安、洛阳两地，他就有三百余幅寺观壁画。京都之外也有大量作品。吴道子的作品，有的一直到宋代还有遗存，宋代壁画家王瓘就曾经常到已破败的玄元皇帝庙去临摹他的作品。佛教绘画从东汉到魏晋南北朝再至隋唐，经历了漫长的过程，无数画家的努力，逐渐形成中国特色的风格，吴道子也在期间作出了卓越的贡献。他被后人尊称为“画圣”，民间匠师奉他为“祖师”，历代美术评论家都对他推崇有加。
佛教约在5世纪传入西藏，正是松赞干布建立吐蕃王朝的时期，西藏的文化、经济得到了巨大发展，大规模寺院建筑和壁画随之出现。唐代贞观之时，吐蕃与汉族关系密切，文成公主嫁到西藏，也起到了积极的文化交流作用。当时的西藏大力弘扬佛教，大兴土木，一直保留至今的大昭寺、桑耶寺等寺庙都是那个时期的著名寺院。松赞干布从尼泊尔等地请来能工巧匠，随文成公主进葬的中原艺人也参与到寺庙建设当中，所以在壁画当中能看到多种风格的影响。古格王国寺庙遗址，是西藏另一处壁画较为集中的地方。10世纪吐蕃王朝土崩瓦解，王室后裔阿日列藏北阿里建立了古格王朝，后来阿日热心佛事，出家为僧，使阿里成为新的佛教圣地。古格壁画分为宗教题材和生活题材两类，造型和色彩处理有浓厚的地方特点，融合了来自中原、印度、尼泊尔等地区的影响，富有强烈的装饰趣味。