敦煌藝術研究最早是從該地區石窟壁畫、彩塑的觀賞開始的。早在清雍正年代，敦煌莫高窟精美絕綸的塑繪作品已引起人們的矚目並成為議論品題的對象。雍正五年（1727年）光祿少卿汪漋督修敦煌城工，往遊莫高窟，被莫高窟“莊嚴四壁”“妙善重巔”的塑繪藝術深深打動，他在《遊千佛洞》詩中讚歎莫高窟塑繪“炫奇異域”、“汗塵淨土”，許為“神工”、“匠手”。雍正十二年，任肅州分巡道的黃文煒，乾隆年代任安西觀察副使的常鈞，道光年代著名西北史地學家徐鬆、敦煌知縣蘇履吉、許乃穀，光緒年代甘肅學台葉昌熾等人都對莫高窟塑繪藝術進行過記述、品題或考證；道光－光緒年代，京官、書法家李宗瀚、許乃普、周壽昌等人曾品題敦煌出土本《般若波羅密多心經注》。上述事例，可視為敦煌藝術研究的端緒。光緒五年（1879）匈牙利地理學家洛克齊等來到敦煌莫高窟考察。之後，他在1902年德國漢堡召開的國際東方學會議上向與會的英、法、德、俄學者報告了敦煌莫高窟博大精美的古代佛教藝術遺珍，引起西方學者極大的興趣，斯坦因便是其中之一。1907年，斯坦因到敦煌莫高窟拍攝了大量壁畫、彩塑照片，騙取了數十箱敦煌遺書、遺畫；此後，俄、法、日、美等國的專家學者和文化竊賊紛紛來敦煌淘寶，他們傳播消息、發表遊記、編印圖錄、撰文著書，把敦煌藝術及其他文物向世人介紹，引來更多的各色來訪者。他們進一步得知，在敦煌地區除莫高窟外，還有西千佛洞、榆林窟、東千佛洞、水峽口等地保存有許多古代藝術品。斯坦因還探察了漢長城、烽燧、玉門關、陽關、苦峪城，發表了大型記實報告――《西域考古圖記》（曾音譯為《塞倫迪亞》），人們通過《西域考古圖記》刊載的圖版照片，得知在敦煌遺書、敦煌墓葬和敦煌其它古代遺址中也保存有豐富的古代藝術品和藝術活動的資料。這樣，敦煌藝術的概念就由壁畫、彩塑進一步擴展到敦煌古建築、音樂舞蹈、白畫、書法等門類不同的領域。隨著研究的發展，人們從敦煌藝術不同類屬的分別研究、更進一步發展到藝術史的概括和理論抽象的研究。這樣，就產生了敦煌藝術史和美學這類派生出來的新領域。總之，敦煌藝術概念，在發展中逐漸得到擴充和完善，終於成長為敦煌學中一門重要的分支學科。
回顧敦煌藝術研究的過程，大體經過四個階段：
第一階段從十九世紀二十年代到十九世紀末，為敦煌藝術研究的醞釀準備階段。其代表人物，除了前麵提到我國的汪漋、許乃穀、葉昌熾等人外，還有幾個外國人，例如匈牙利的洛克齊、斯尼希、俄國的斯捷琴尼、普熱瓦爾斯基、柯茲洛夫，法國人波南等。這一時期己經有了關於敦煌藝術品的零星的記述、報導、品題、考證之類，尚未出現論述敦煌藝術的專著。
第二階段從二十世紀初到1942年，為敦煌藝術研究初步展開階段。這一時期，外國學者以斯坦因、伯希和、鄂登堡、橘瑞超、華爾納等人為代表，發表了一些評論、圖錄和研究，例如斯坦因《西域古考圖記》（1921年）、伯希和《敦煌圖錄》（1920～1924年），韋烈《中國繪畫研究導論》（1923年）、華爾納《萬佛峽壁畫集》（1926年）等，刊布了大量敦煌藝術照片並加以解說和探討，在國外產生很大的影響。這一時期，在敦煌藝術研究方麵西方學者大出風頭。在東方，日本學者的研究特別令人矚目，鬆本榮一的名著《敦煌畫の研究》（概說、圖錄各一冊。1937年），為敦煌壁畫的內容、年代和藝術特征的識別，建立了基本的規範，至今仍有一定的指導意義和重要的參考價值。我國學者王國維、董康等較早的評介和考釋過個別的敦煌佛畫，1930年，鄭淦昌發表《中國壁畫的曆史研究》，陳之佛發表《中國佛教藝術與印度藝術之關係》，1931年，賀昌群發表《敦煌佛教藝術的係統》，1932年，梁思成發表《伯希和先生關於敦煌建築的一封信》1934年，滕固教授發表《唐代式壁畫考略》，敦煌藝術的研究才開始向深度發展。
第三階段從1943年到1949年，是敦煌藝術研究進一步推進的時期。這一時期，我國學者陸續來到敦煌考察、臨摹，多次舉辦敦煌藝術展，促使我國敦煌藝術研究之風蔚然而起。經過國民黨元老於右任、學者向達、賀昌群和著名畫家張大千等人倡議、呼籲、推動，莫高窟得以收歸國有，從此結束了無人管理、任自荒涼頹敗的曆史。隨之建立了國立敦煌藝術研究所，這是世界上第一個專門從事敦煌藝術研究的專業機構。從此，我國敦煌藝術研究事業有了一支專業隊伍，一個初具規模的敦煌藝術研究實體和一個常設的基地。這一時期著名的學者有李丁隴、常書鴻、張大千、向達、勞幹、宗白華、傅振倫、關山月、謝稚柳、李裕、何正璜、鄭振鐸、史岩等人。他們在敦煌藝術源流、價值意義、題材演變、藝術風格、繪畫技法和臨摹複製等方麵的探討或實踐中，取得了較西方學者更加紮實的成果，開始顯示出中國學者的實力。
第四階段，從1950年到現在，是敦煌藝術研究全麵展開的時期。這一時期內，敦煌壁畫、雕塑（彩塑、石雕、陶雕、木雕）、古建築、絹帛畫、刺繡、白畫、樂舞、書法及敦煌美術史和美學等所有敦煌藝術的各個係列都已打開門徑並且取得較大進展，研究隊伍進一步壯大，除了前一時期已經提到的諸人外，又有一大批學者湧現，如王子雲、潘絜茲、段文傑、金維諾、史葦湘、洪毅然、吳曼英、萬庚育、賀世哲、施平亭、梁尉英、張學榮、何靜珍、楊雄、劉永增、趙聲良、寧強、王惠民、張元林、李月伯、沙吾田、沈以正、林保堯、李玉瑉、巫鴻、宿白、任二北、蘇瑩輝、趙泰、饒宗頤、葉棟、何昌林、席臻貫、陳應時、高金榮、莊壯、鄭汝中、蕭默、孫紀元、沃興華、李正宇；日本學者藤枝晃、林謙三、岸邊成雄、水原渭江、秋山光和、平山鬱夫等都作出過重要貢獻。重要撰著如敦煌文物研究所編《敦煌莫高窟》一～五卷（俗稱《五卷本》），研究段文傑《敦煌石窟藝術研究》，史葦湘《敦煌曆史與莫高窟藝術研究》，敦煌研究院編《敦煌研究文集――敦煌石窟經變篇》，賀世哲《敦煌石窟論稿》，《敦煌圖像研究――十六國北朝卷》，鄭炳林、沙吾田《敦煌石窟藝術概論》，沙吾田《敦煌畫稿研究》，林謙三著、潘懷素譯《敦煌琵琶譜的解讀研究》，牛龍菲《敦煌壁畫樂史資料總錄寸研究》，莊壯《敦煌石窟音樂》，葉棟《唐代音樂與古譜譯讀》，席臻貫《敦煌古樂――敦煌樂譜新譯》，陳應時《敦煌樂譜論著書錄解題·敦煌琵琶譜論文集》，鄭汝中《敦煌壁畫樂舞研究》，水原渭江《敦煌舞譜の解讀研究》，肖默《敦煌建築研究》，沃興華《敦煌書法》，李正宇《敦煌古代硬筆書法》等等。