吐峪溝石窟位于鄯善縣吐峪溝鄉,西距吐魯番約50公里,是吐魯番地區目前已知開鑿年代最早的石窟。這里曾經是中原佛教文化與西域佛教文化最早交匯的地區,自北涼至麴氏高昌統治期間(5#12316;6世紀),吐峪溝開始了大規模的佛寺建造與石窟開鑿活動,其中的“丁谷寺”至唐西州時期(7#12316;8世紀)成為境內重要的佛教寺院之一;回鶻高昌時期(9#12316;12世紀),吐峪溝中的石窟寺院仍然受到上層社會的重視,曾進行了修繕;約15世紀時廢棄。20世紀初,隨著國外探險家的到來,再次引起世人的關注。

吐峪溝石窟修建在南北流向的吐峪溝東西兩側崖壁上,形成包括洞窟和窟前建筑在內的建筑群,并分溝西、溝東兩部分窟群。洞窟形制多樣,壁畫遺存反映出多種文化對高昌石窟藝術的影響,是我國佛教藝術的珍貴實例。在中西交通史、宗教史、建筑史、藝術史等學術領域方面具有很高的研究價值。
溝西:南側窟群上下交錯,底層有一中心柱窟。窟門外原有木構窟檐;另一縱券頂窟,正壁開小洞室,側壁各開兩個小洞室。山頂上有佛塔一座。北側窟群沿崖壁連排,窟群總長100余米。以中心窟為中心,兩側對稱分布小型縱券頂窟。洞窟采用依崖土坯砌筑的方式。窟前有長廊及土坯建筑。
溝東:南側窟群,部分相對集中,有一中心柱窟,內存壁畫;其余洞窟散布在偏北的陡峭崖壁上。北側窟群,依山形呈扇形分布,窟型主要為中心柱窟、縱券頂窟和穹窿頂窟三種。部分洞窟內保留了較多的壁畫遺存。一些洞窟門外的崖壁上保留有木構窟檐的遺跡。窟群中部洞窟的下方有依山體構筑的窟前建筑,采用夯土與土坯砌筑的方式建筑,上下交錯,與上方洞窟之間形成顯明的成組關系。建筑遺跡中可見殘缺的墻垣、塔基和窟室等。

吐峪溝下游為中國歷史文化名村——吐峪溝麻扎村,民居建筑絕大多數在百年以上。下游西邊的較高臺地上為霍加麻扎,祆教的墓葬、佛教的寺院、伊斯蘭教的麻扎并存,表明了此地為多種宗教、多種文化的匯集地。