這裏說的是北朝是指北涼、北魏、北周統治敦煌地區的時期，其時約錄公元420年前後到581年。
北朝是敦煌石窟藝術的初發期，整個藝術形態都呈現西域文化與中原文化交融互映的藝術特色。圖案亦是這樣。
北朝石窟主要有兩種形式，即“中心塔柱式”和“覆鬥形頂式”。中心塔柱式石窟平面縱長方形，窟頂後部為平頂（即平棋），前部為起 人字式頂，窟中央有壹方形立柱，方柱四面鑿龕供佛。這是壹種典型的中國傳統的木構廟堂建築與印度“支提式”式石窟（即窟中立塔）相混合的窟形。窟內的圖案也都為著這壹特有的建築形式分布的。窟頂後部即是模仿平棋的圖案，窟頂前部即是模仿起脊屋架的枋、椽、鬥拱及其彩繪的圖案，鬥及其彩繪的圖案，鬥下的豎條邊飾即示意立柱，四壁下總後邊飾即表示橫枋。佛龕圖案上為楣，側為柱。窟內壹切圖案都具有鮮明的建築特色。北魏之後，中心塔柱式窟逐漸演變為覆鬥形頂窟，即石窟平面方形，窟頂如壹倒鬥形狀，正鑿壹龕供佛 。窟形的變化，先期那種連續方井式的平棋圖案，也演變為單壹方井式的藻井圖案，窟頂與四壁的邊飾也失去去建築的意義，而成為純粹的裝飾了。
北朝圖案簡練鮮明，紋樣種類少，形象單純，組合也不復雜，同壹紋樣反復連續即為邊飾，幾種邊飾相聯，中置壹蓮化即為藻井。紋樣主要有蓮荷紋、忍冬紋、幾何紋、雲氣紋、祥禽瑞獸紋等。蓮荷紋是我國傳統的紋可望而不可及，戰國時已用於哭物裝飾，奏漢時已裝飾於建築。在佛教藝術中則有特定的含義。蓮花凈潔溢香，是佛國凈土的象征，在佛教藝術中是至聖莊嚴的紋樣。忍冬紋是我國各地北朝石窟通見的壹裝飾紋樣，北魏木構建築，織物刺繡中都有應用。在敦煌石窟中非常豐富，有單葉波狀、又葉分枝、四葉邊鎖等多種。幾何紋在我國彩陶上已普遍應用，漢代織物上已織成色線彩錦。在石窟藝術中，內在石窟尚未見到，新疆石窟中也很少見。敦煌石窟則極為豐富，有方格想方設法、斜方格紋、菱形紋等多種。雲氣紋是我國傳統紋樣，戰國漆器，漢代織錦應用已至純熟。在北朝石窟中，僅見於敦煌石窟。祥禽瑞獸紋有龍、以、虎、猴、孔雀、長尾鳥等。多與忍組合畫於人字披的椽間另外，還有光焰紋、鱗甲紋、散點花草紋等。
北朝圖案紋飾的主要特點是造型簡潔鮮明。如忍冬紋，它雖是各地北朝石窟中通見壹種紋樣，而在莫高窟則顯得格外突出。造型簡潔樸實，自由活潑，變化多姿。多以三瓣或四瓣植物葉形，利用正、反、俯、仰的變化，設計衛個像剪紙、影畫那樣簡練鮮明的形象。它既不同於大同雲岡石窟雕刻中的忍冬邊飾那樣華麗，也不似新疆石窟壁畫中忍冬邊飾那種強調凹凸變化，不露空地的繁縟式樣。而是以壹個單葉忍冬紋樣作基本單位，不論組成單葉波狀、雙葉藤蔓分枝、四葉邊瑣式樣，其側視葉狀的形象和結構脈絡總是那麽清晰完整。在土紅色底襯托之下，給觀者以單純、樸實的美感。又如幾何紋，它只是用不同斜度的線組成不同的幾何形狀，利用“數”的變化規律，相間填色，使簡單的網狀，變現出豐富多彩，如織錦般華麗的紋飾。再如雲氣紋，它不同於忍毛主席紋和幾何紋，是以各自固有的形象與格式表現其面貌特征，而是用連續S形曲線形成的韻律動勢，顯示其形象特征的。它沒有也不需要有具體的固定不變的形象，要表現的只是其化莫測的流動氣勢。
作業石窟圖案總、體構成的窟頂平棋裝飾，亦顯示著簡法、鮮明這樣的特點。各窟平棋裝飾都集中了窟內各種紋樣，繁簡虛實配合，構成壹個統壹整體裝飾。平棋由若幹個邊飾組成的方井聯結而成，每個方井均為兩重套疊，井心比較寬大，中置壹大蓮化，蓮化如大車輪狀，是平棋裝飾的主體。井內套疊方井的邊飾比較窄小，飾以疏簡的紋樣，是在土紅色義上用單色壹揮而就，占劃分明，自由灑脫。方井四角畫飛天或蓮花，與井心蓮花相照應。方井外圍是以幾何紋、忍冬紋、去聲氣紋連接成的帶狀邊飾、邊飾比較寬大，紋樣繪制也較細致整體平棋以土紅色為基調，配以綠、白、黑紋可望而不可及，顯得質樸、莊重、氣勢壯觀。
平棋是集合窟所有紋樣於壹體的總體裝飾，與之相反，佛龕的龕楣、佛像的背光則金星用單壹紋飾的。龕椐多以忍冬紋為主，中間穿捶蓮花、童子或禽鳥 、伎樂天人等。這裏的忍冬紋即是葆 葉，蓮荷紋龕門即佛國凈土之門（參見第25頁圖）。佛背光多以光焰紋裝飾，表示佛身放射金光。裝飾紋樣單純醒目，裝飾的內容與形象與得到完美的統壹。
壁帶邊飾與平棋、龕楣、佛背光不同，它沒有特定的內容和建築需要的平穩感，所有的邊飾都以忍冬、幾何、雲氣三種不同的紋樣和顏色的小段邊飾相間連續而成，直線幾何紋的規整。曲線雲氣紋的流動，弧線忍冬紋的活潑，構成具有強烈節奏感的裝飾美。
上文已指出，北朝石窟圖案裝飾和石窟的仿木構塔廟建築性是密切相關的，是殿堂塔廟建築彩繪裝飾在石窟的反映。實物已無從見到，但文字記述卻詳實具體。《洛陽伽藍記》說，永寧寺的佛殿“形似太極”（皇宮正殿），自然這宇家的寺院，敦煌石窟是不能與之相經的，但石窟頂部彩繪的平棋、模塑的枋木屋架等仿殿堂建築性卻是明顯的。平棋套疊方井中置蓮花，正是東漢王延壽《魯靈光殿賦》中說的“圜淵方井，反植荷蕖”藻井裝飾的延續。平棋邊飾中的龍、鳳、虎紋，人字披櫞間的孔雀、猴子等祥禽瑞獸紋，與魯靈光殿天花上雕刻的“奔虎”、“虬龍”、“朱雀”、“猿抗”等飛禽走獸裝飾也是壹脈相承的。人字披椽子上彩繪的鋸齒垂角紋，也是模擬奏漢宮殿建築上部件的紋飾 。由雲氣紋、忍冬紋、幾何紋連接成的邊飾，其形象與永寧寺門樓建築裝飾”圖以雲氣，彩畫仙靈，”也極相似（參見第14、19、29頁圖）。石窟圖案用色與木構殿堂建築裝飾也很相似，如鬥拱，立柱邊飾、藻井也棋邊飾均為土紅色底，平棋外圍的邊飾、壁帶邊飾則以朱、綠、白三色相間作底色，表現了傳統展堂建築的“朱柱”等格式和用朱繡、綠玉、白銀、黃金做裝飾的色調。
古人多把裝飾奢華的宮殿宇比做“紫宮”、“仙境”，而總觀北朝石窟圖案裝飾，卻都在模仿著木構殿堂建築。它中同寺院佛、殿在外觀及其人部裝飾上模擬官室建築壹樣則從其雄偉、壯麗的外觀與奇花異草、珍禽怪獸的裝飾表現佛陀的至對尊嚴。所謂建築“不壯不麗，不足以壹民而重威靈，不飾不美，不足以訓後”（何晏：《景福殿賦》），正是北朝石窟圖案極力效仿木構展建築裝飾的目的。