炳灵寺石窟位于甘肃永靖县之西偏北约35公里的小积石山大寺沟西侧的崖壁上，处在“丝绸之路”陇西段的一条支线上。在藏语中，“炳灵”是“十万佛”的意思，所以，炳灵寺（唐代名灵岩寺），也就相当于汉语中的“千佛山”“万佛洞”了。
炳灵寺最早叫"唐述窟"，是羌语"鬼窟"之意。后历有龙兴寺、灵岩寺之称。明永乐年后，取藏语"十万
佛"之译音，取"炳灵寺"或"冰灵寺"之名。
炳灵寺石窟约开凿于西晋初年（约公元3世纪前期），正式兴建于西秦，历经北魏、北周、隋、唐、元、明等朝。由于自然条件相对良好，人为破坏又少，所以至今炳灵寺石窟保存得仍比较完整。现在，共留存下窟龛183个，造像776躯，壁画900多平方米，墨书和石刻造像题记6则。
十六国的西秦时期，由于当地的鲜卑族统治者笃信佛教，致使开窟造像活动十分活跃。这即是炳灵寺石窟开凿的第一个高潮，并一直延至北朝的北魏时期。期间最有代表性的是第169窟，其余第172窟和第1龛，第126、128、132窟，第2、124、125龛和第16窟等几组也比较有名。尽管此时期造像雕凿的是作为“胡神”的佛和菩萨，但除去姿态、手印、衣着等固有式样外，大多摒弃了作为艺术原形的犍陀罗佛像的特征，融入了工匠自己本土的生活感受和审美要求，注入了自身和中国信众的情感和理想内容。尤其明显的是，在塑像及壁画人物的近旁都有粉底墨书的名榜。这显然是对汉代以来传统形式的继承。石窟中的造像，神情生动，姿态优美，衣着线条流畅，整体技巧显得纯熟精妙，手法洗练细腻。
唐代，由于佛教的兴盛，造像风潮再次兴起，即炳灵寺石窟开凿的第二个主要时期。期间比较著名的有第46号龛、第50号龛和第51号龛等。唐代窟龛中的造像组合，多为一佛、二菩萨（或四菩萨）、二天王，也有的是一佛、二罗汉、二菩萨和二天王。这时期炳灵寺石窟造像的特点与唐代石窟造像的整体风格相仿佛，都是强调健康丰腴的美，但也有自己的独到之处，如面型较长，动态夸张，起伏处棱角分明，刀法也更显粗犷有力。
此后，在元、明两代，炳灵寺石窟也还有修妆，但石窟开凿已趋于没落了。 炳灵寺石窟是我国石窟开凿史上比较早期的作品，尽管历经千年，至今仍富有艺术生命力，是我国艺术史上的一件珍品。