大佛窟平面近似凸字形，寬34米，進深18米，高24米。窟內(nèi)有佛龕70余處，造像1001尊。洞窟上部的總體構(gòu)造是中國建筑樣式的歇山式，東西兩側(cè)有山花墻（西邊雕刻有好多佛像，東邊脫落）。
阿彌陀佛
窟內(nèi)的主尊大佛就是自古被稱為“關(guān)中第一奇觀”的西方極樂世界教主阿彌陀佛，他結(jié)跏趺坐于蓮臺上，高20米，頭高5.2米，手高4.5米，指高2米，指甲蓋50公分。大佛左手著膝，右手施無畏法印，全身姿態(tài)自然豐滿，螺髻罩頂，兩耳垂肩 ，月眉鳳眼，鼻直口闊。特別是那雙眼睛在又細又長的柳眉下，微微睜著似在深情無限地俯視著茫茫世界和蕓蕓眾生。仰觀金光燦燦的豐腴面態(tài)，慈祥中透出威嚴，威嚴中又見慈祥。
觀世音菩薩
兩邊分別站了兩尊脅侍菩薩，高17.6米。左側(cè)的是觀世音菩薩，她以救苦救難大慈大悲深得民間老百姓的信奉。因唐避諱太宗李世民名，故去“世”字，稱“觀音”。
大勢至菩薩
右邊的是大勢至菩薩，她擁有無上的智慧，以智慧光普照一切，令離三涂（地獄、餓鬼、畜生道），兩尊菩薩也是非凡的藝術(shù)雕刻，各持法器，面相豐圓，含蓄恬靜，所著錦衣，流暢自如，其形其神，無不透射出天國里的至善至美。 大佛與兩位脅侍菩薩合稱“西方三圣”，又稱“阿彌陀三尊”。阿彌陀佛是表無量光明，無量的壽命，無量的功德，觀音菩薩是表大慈悲，大勢至菩薩是表大智慧。在大佛背光的左下側(cè)，刻著“大唐貞觀二年十一月十三日造”的題刻，其中的時間也就是唐太宗李世民執(zhí)政的第二年，即公元628年。大佛象征神圣的身后光環(huán)表面，刻著火焰紋，花卉和卷草紋圖案，其中還穿插了眾多的飛天伎樂和坐佛形象的浮雕，展現(xiàn)出一派佛國世界里和諧，歡快的氣氛，這些背光間的小坐佛卻有著低平的肉髻，方圓的面龐，豐圓而敦厚的身軀，保留了很多北周以來的造像特征。
北壁一版佛像
窟內(nèi)的巨型一佛兩菩薩 都是經(jīng)過歷代維修的， 1973年民間工匠對大佛脖子以下彩繪過，而大佛背光還仍然保留著開窟時的雕刻內(nèi)容和色彩。
1924年法國人伯希和所拍的大佛照片
大佛窟前壁西側(cè)一版佛像中部右側(cè)
