延安古代石窟的数量之多，工艺之精闻名全国。万佛寺与钟山石窟、石泓寺、千佛寺并称陕北四大石窟。
万佛寺石窟
万佛寺又名万佛洞位于延安市内清凉山上，为陕西省首批重点文物保护单位。宋代范仲淹曾作《清凉山漫兴四首》其三曰：“凿山成石宇，镵佛一万尊。人世亦稀有，神功岂无存。”石窟依山凿石而成，主要万佛洞、三世佛洞、弥勒佛洞、释迦洞、仙人洞、观音洞等，初凿于隋唐，落成于宋代。中唐“大历十才子”之一的钱起《题延州圣僧穴》：“定力无涯不可称，未知何代坐禅僧。默默山门宵闭月，荧荧石壁昼燃灯。”可见唐代已有僧人凿穴礼佛。明弘治《延安府志》：“万佛洞内，大小石佛万余。”万佛寺已规模宏大。
万佛洞：亦称一号窟，是清凉十八洞中最大的一个，宽17米，高6.7米，深14米。窟中央有基坛，高1.43米，长11米，宽5米。基坛四角各有屏柱一根，上承窟顶。坛上有三尊泥塑佛像。上方窟顶有八角覆斗式藻井三个。门洞两壁及写壁上均凿有较大的佛龛，里面有较大的佛、菩萨像各二窟内四壁及大屏石柱上雕有形态各异的石佛万尊。东屏柱正面雕有释迦牟尼涅槃故事，弟子围棺哀泣的场面，生动感人。从造型风格看，应为始于隋唐，盛于宋，重修于金元明。
1979年，世界著名物理学家李政道偕家人游览清凉山，对万佛洞给予很高评价：“宋代石雕艺术品很少，难得见到，今天能在参观革命旧址之余，观赏这些艺术佳品，真是一种莫大的享受。”其子、中国古代史专家李中青说：“这每幅石雕艺术都是国宝。”
三世佛洞：亦称二号窟，洞宽5.9米，高4.6米，深4.6米，东邻万佛洞。正面北壁雕有释迦牟尼三世佛与迦叶、阿难二弟子。左壁是文殊菩萨骑狮像，右壁是普贤菩萨骑象像。两壁洞口处，对刻着威风凛凛的韦驼和增长天王像。十六罗汉壁刻刻工洗炼，神态动人。该窟为宋代作品，石雕工艺已达炉火纯青之境。
弥勒佛洞：亦称三号窟，处于三世佛洞上方。窟宽6.7米，高4.8米，深9米，建于明代。正中莲台高2米，仰坐高1.8米袒胸露腹，喜形于色的“皆大欢喜”的弥勒佛。上方窟顶有藻井一个。洞口有联云：“大肚能容容天下难容之事，开口便笑笑世上可笑之人。”洞内左右壁上雕千佛像一排，前面刻有童子拜观音等佛教故事。
释迦洞：窟内原有释迦牟尼坐像等。开凿于宋代。洞窟略呈方形，窟顶中央为仰莲藻井，四周均为棋格形藻井，现存十二格，雕有飞天、朱雀、苍龙、宝相花、几何纹、如意云纹、园林、水浪等。全部雕塑构成了一个佛教理想境界，具有强烈的艺术感染力。从风格上看，应属明代前后的作品。
钟山石窟
钟山石窟位于陕西省子长县城西15公里处的钟山南麓，钟山石窟南临秀延河水，西眺安定故城（原子长县城）。史载，安定镇境内有秦直道、元大道等交通设施，是古代丝绸之路北线的必经之地。该石窟经过历代修葺扩建，至元代初，已形成大小石窟11个及众多古塔与寺院，占地360垧，规模宏大，气势雄伟。至清道光年间，这里已有中殿、十王殿、明王殿、金刚殿，还有万佛楼、钟鼓楼、三官楼、观音阁及禅室方丈。雕梁画栋，十分壮观。可惜除正殿石窟外，其余均毁于兵燹，尽成废墟。
钟山石窟为典型的纵轴式布局佛寺，现仅开掘石窟5个，以中窟规模最大，保存最为完整，艺术价值最高。窟内有大小佛像1万余尊，故称“万佛岩”。该石窟始开凿于宋代治平四年（公元1067年），窟内富丽堂皇，色彩艳丽，万尊雕像，千姿百态，栩栩如生。浮雕佛像错落有致，制作精细。
万佛岩呈长方形，东西宽16．40米，南北深9．50米，高5．50米，平顶八角莲花藻井。窟内正中有长11米，宽5．30米，高1．40米的石坛基，坛基上置3组14尊大型立体石雕造像，主佛像为释迦牟尼三世佛，分别为过去世、现在世和未来世。释迦牟尼三尊坐像均高3．54米，就地雕凿，与坛基浑然一体。在坛基上就地雕刻大型佛像，国内外罕见，堪称一绝。
石泓寺石窟
石泓寺石窟又称川子河石窟，位于延安市富县城西65公里直罗镇川子河北岸。始建于隋代大业年间（605年～617年），唐、宋、元、明历代断断续续建造了一千余年，最后建成石如刀切，分布于东西长约70米、一字排列的大小七个洞窟。主洞前有木结构三开间二层楼房。楼前接寺院，院门正上方雕刻有“石泓寺”匾额。
窟前有三开间两层木构大殿一座，窟平面略呈方形，窟宽10.4米，进深10.65米，高5.35米。窟中央凿石成基，坛基四角各有1根连顶接地石柱，坛基正面造像为一佛二弟子，释迦佛结跏趺坐于束爷莲须弥座上。佛通高3.45米，其中座高1.59米。释迦佛上方窟顶藻井装饰华丽，刻有“释迦如来”、“秀花供养”8字。释迦佛左侧侍立弟子迦叶，右侧侍立弟子阿难。坛其东侧石柱间，为文殊菩萨，结跏跌坐于仰莲束腰须弥座上，须弥座中央刻狮首。
石柱四壁均满刻佛、观音、罗汉及小千佛像，数目达3305尊，主要造像均妆彩。窟内所见题记有唐贞元年（785年）、二年（786年）、金皇统元年（1141年）、二年（1142年）造像题记。7号窟，平面呈梯形，内坛基上有佛像20尊，窟顶有八角藻井，浮雕有二龙戏珠纹图案，另有龙蛇凤麟及花草纹图案，此窟为明、清时开凿。石泓寺石窟年代之久、规模之大、造像之多、雕刻之细远近闻名。明嘉靖延安知府刘汝作诗赞曰：“飞阁撑云贱，清泉绕茂林”，“丹崖双绿水，梵室倚苍峰”。现为重点文物保护单位。
千佛寺石窟
千佛寺石窟又称万佛寺、石空寺、千佛洞等。位于延安市黄陵县西四十公里处的双龙镇峪村西，石窟开凿于半山石崖间。
此窟为单室窟，窟口处凿石为三开间雕石作仿木构窟檐，明间宽2.02米，通宽5.04米。檐柱为八角形，为宝装覆莲住础。柱头之间以阑额相连，施四铺斗拱，栌斗出单抄，令供上施替木，上承檐枋。平柱上有3处宋崇宁年间下（1102年～1106年）游人题记。此窟窟檐为陕西石窟中保留完好的原物，是研究宋代建筑的珍贵资料。石窟平面呈“凸”形，坐西向东，窟口为方形，宽2.4米，深2.6米，有佛像60余尊。
窟口左右有佛龛各一个，以二园柱与洞口隔成三间，成檐廊。上有二层斗拱。这是宋代的仿建筑雕凿，极为壮丽。中间是入口，走廊两壁浮雕观音菩萨像。石窟内高5.3米，宽9.3米，深12米。正中为佛龛，高3.38米，宽5.9米，深4.73米，内有大佛坐像12尊。中央坐释迦牟尼，两边站立文殊、普贤二菩萨和迦叶、阿难两弟子。窟项正中雕有千手千眼观音一尊。窟内东西两壁雕有高2.8米的立佛九尊，其中东壁有姿态优美的赤足持碗雕像。后壁有五百罗汉和一百徒从脬雕像，场面宏大，气势恢宏，并间以佛说法图、磐涅图。
菩提树下悟道、普济众生等佛传故事。东南壁雕有佛像24尊，东北壁有16尊。雕像比例协调，刀法流畅，质感强烈，尤其是头、手、足的造诣达到了很高的艺术境界，是雕塑艺术珍品。窟北壁前侧为药师佛，高2.55米。药师佛左手持钵，右手施“疗病印”，旁为七级浮屠，塔下为两比丘，作昂首仰望状。药师佛上方为相向驭风而行的飞天像。一飞天右手托钵，一飞天左手托钵，均乘如意云朵。据窟内题刻记载，该窟开凿于宋代绍圣年间，距今已千年，具有很高的考古和研究价值。
1956年8月6日，陕西省人民委员会公布为第一批省级重点文物保护单位。石窟现为茂林修木环围，夏秋之际，树荫婆娑，清凉无限，一派“禅房花木深”的超凡境界。