天龙山既是天龙山国家森林公园的主景区，又是山西省政府批准设立的自然保护区。据国外有人统计，被盗石像达150件，它是国内石窟破坏最严重的一处。造像大至数米，小仅盈寸。据此推测，天龙山石窟的开凿应在这一时期。中心塔柱四面各开一龛，后壁龛较特殊，佛像右侧原有一天王像。天龙山最大石窟主像以弥勒像为尊，说明开凿于盛唐时期。其形制分别为方形前后室、圆形前后室和圆开单室3种。佛、菩萨头与身体比例和谐，面相丰腴。
天龙山既是天龙山国家森林公园的主景区，又是山西省政府批准设立的自然保护区。山势险峻，奇峰兀立，沟壑深邃，山路回转，松柏相拥，葱郁苍翠，有蟠龙松、凤凰松、松抱柏、石上柏、参天松等珍稀古树，风景十分秀丽，气候凉爽宜人。其人文景观，除天龙寺和天龙石窟外，还有漫山阁、龙潭灵泽、高欢避暑亭、石刻题字、观音塔等。1607年(明万历三十五年)晋藩靖安王题有天龙八，即重山环秀、佛阁停云、龙潭灵泽、虬柏蟠空、鼎峰独峙、石洞栈道、高欢暑宫、柳跖旗石。是一处自然景观和人文景观结合的风景名胜地。
佛教石窟
天龙山东、西两峰南坡的山腰间，共有25个佛教石窟，即东峰12个窟，西峰13个窟，其中除第11窟面东外，其余都是坐北向南。石窟排列有序，形制各异，大小不一，计有造像500余尊，浮雕、藻井、画像1144尊(幅)。它以精炼、细腻而又富有感情的特殊艺术而闻名于世，在中国十大石窟中排名第六位。
天龙山石窟中时代最早的是东魏大丞相高欢开凿的东峰第2、3号窟;到北齐又开凿3窟，即东峰的1号窟和西峰的第10、16号窟;隋炀帝在584年(开皇四年)开凿了东峰第8号窟;其余为唐代开凿的19窟。共跨越4个朝代，历时近500年，反映出各个时期的不同风格和艺术成就，却又有着一脉相连的传统关系。
宋元以降，石窟造像日益衰落，窟前楼阁日渐破损，虽然各朝略有修葺，但已不再有往日的辉煌。20世纪初，外国学者涉足天龙山石窟，并相继发表天龙山石窟图片和文章，遂使它名播海外。20世纪20年代始，灾难降临石窟，外国文物窃贼与当地劣僧勾结，大量精美雕刻品被盗凿劫往国外，散布在日本和欧美各国。据国外有人统计，被盗石像达150件，它是国内石窟破坏最严重的一处。20世纪80年代开始，有关部门对部分石窟开始修复。
天龙山石窟依山开凿，此处岩石易雕凿，也易风化，属灰白色砂岩。造像的雕刻技艺可分为圆雕和浮雕两大类，圆雕以贴壁圆雕为主，塑造大型佛像和菩萨像;浮雕多用于建筑构件、羽人、龛楣花纹等。造像大至数米，小仅盈寸。从佛像到花凭?约记?的成熟、饱满、洗练和表现感情的细致，接近劳动者的生活气息，浓厚的民族性和地方性为其特色，以“小而精”著称，体现了天龙山雕塑艺术不同于其它石窟艺术的独特风格，因而被誉为“天龙山式样”，是中国古代石窟雕塑艺术的一颗灿烂明珠。
天龙山石窟除东峰、西峰25窟外，还有北坡史家峪福慧寺的3个唐代石窟，南坡柳子沟滩地悬崖上有五代至元、明时期的5窟(其中3窟无佛像)，总计33窟，其中有佛像的30窟。只是由于南北两处路线不顺，崖壁险要，又是较晚的作品，故鲜为人知。
东魏石窟
532年(北魏永熙元年)，东魏高欢消灭盘踞在晋阳(今太原市)的北魏权贵尔朱氏，同时在晋阳建大丞相府，直到547年(东魏武定五年)前后近15年的时间，他坐镇晋阳。曾建避暑宫于天龙山。据此推测，天龙山石窟的开凿应在这一时期。
位于天龙山东峰的第2、3窟，即为东魏后期高欢摄政时期所开凿。东魏石窟造像题材范围比较狭窄，是北魏云冈石窟模式的延续。一般多以释迦牟尼的说法像为主尊，两侧分别是禅定像和胁侍菩萨造像，是一佛二菩萨的组合造像。其形制为方形，凿出莲花藻井，窟内四周底部凿出沿着壁面下部的一个低坛，坛上正壁、左壁、右壁各开1龛，是3壁3龛式的石窟。3尊造像，正壁、右壁是结跏趺坐像，左壁是倚坐像。雕刻方法属贴壁圆雕和浮雕技艺结合手法，造像面相消瘦，褒衣博带式袈裟衣蔽全身，雕刻线长清晰，浮雕中的树下菩萨、维摩、文殊像，神态各异，造型生动，体现了东魏继承北魏的传统雕刻技法，结构紧凑，刀法纯熟，简洁明快，朴实庄重，具有强烈的写实性。以第3窟为例，龛内为一佛二菩萨像，龛外雕二供养人像。佛像面相清瘦，身体修长，着褒衣博带式袈裟，衣纹平直阶梯形;菩萨袒上身，下着长裙，披巾于腹部穿环;飞天发髻作双结，上身直，腿弯屈，着紧身裤;供养人举手作揖，屈膝欲跪，神态喜悦。石窟造像风格与云冈三期(494年～514年)、龙门二期(516年～528年)、敦煌北朝三期(525年～545年)相近，早于安阳宝山灵泉寺东魏武定四年(546年)大留圣窟。
北齐石窟
550年(东魏武定八年)，高欢子高洋废东魏而自立，国号“齐”，史称“北齐”，仍以晋阳为陪都，崇尚佛法，于晋阳大兴寺塔，开窟造像。551年(北齐天保元年)至561年(皇建二年)间，先后兴建晋阳开化寺、崇福寺、童子寺，依山刻佛像、凿石室，其规模宏伟，为当时罕见。天龙山石窟北齐造像主要开凿于这一时期。
北齐开凿的石窟共有3窟，即东宓?号窟和西峰的第10号、16号窟。北齐石窟仍以北魏流行的前后室方形窟为主，3壁3龛，造像题材为释迦多宝、交脚弥勒和倚坐佛。前室廊凿八角柱，刻仰莲、替木，承接替木的额枋上有斗拱;斗拱分别为一斗三升和“人字形”，构造尺寸与实际建筑相近，代表了北齐的木构建筑风格，具有很强的时代感。窟门两侧雕力士像，窟顶雕飞天。譬如，正面坛基上镌刻释迦多宝说法像为主尊，坛前正中刻摩尼珠，侧面浮雕二蹲狮奉博山炉。两侧一佛二立菩萨或一佛二弟子二立菩萨;坛前刻乾闼婆伎乐人像，细腰鼓、都昙鼓、琵琶、瑟等乐器清晰可辨。门内左右两侧雕持叉二天神像，门外左右为力士像。佛像肉髻低平，面相浑圆，肩宽腹鼓，着褒衣博带式和袒右肩式袈裟，雕刻线条硬直，腿部出现双阴线衣纹;菩萨头戴花冠，披巾自然下垂;天王力士深目高鼻，均着菩萨装，衣纹稀疏。总的看，天龙山北齐石窟像风格与响堂山石窟、麦积山石窟、安阳小南海石窟的北齐、北周时期造像相近。
隋代石窟
581年(开皇元年)，隋文帝杨坚废周自立，弘扬佛法。其次子杨广封为晋王，镇守晋阳，竭力倡导佛事，营建寺塔。天龙山第8窟前廊有585年(隋开皇四年)开窟造像碑文，表明当时曾大量雕造石窟。
第8窟位于天龙山东峰，开凿于584年(隋开皇四年)。窟形是天龙山惟一的前后室中心塔柱窟，前后室作三间仿木式前廊，建筑特征与北齐石窟相似。主室呈方形，3壁3龛，龛内或一佛二弟子、或一佛二弟子二立菩萨。中心塔柱四面各开一龛，后壁龛较特殊，佛像右侧原有一天王像。佛像形体方整，面相略显方圆，素面低平肉髻，袒右或内着僧衣，衣纹简洁朴拙;菩萨头戴花冠，斜披络腋，双肩垂挂穗状璎珞;弟子着袒右式偏衫。窟内造像形式多变，雕刻细致实用，虽然风格有些呆板，但却具有时代写实感，呈现出向唐代风格过渡的特征。
唐代石窟
初唐时期采取的抑佛扬道的政策，一度使佛教受到限制。唐高宗李治和武则天则崇信佛法，唐僧人为了迎合武则天当皇帝的需要，编造《大云经》，称武则天是弥勒转世。因此，盛唐时出现以弥勒为主的造像，这种内容的造像在武则天死后逐渐停止。天龙山最大石窟主像以弥勒像为尊，说明开凿于盛唐时期。武则天时代僧人在太原大肆建筑寺塔和开凿佛像，使天龙山石窟开凿达到了高潮。
唐代石窟合计19个。其形制分别为方形前后室、圆形前后室和圆开单室3种。造像组合以3壁3佛为主，主尊佛像为结跏趺坐式的释迦多宝、弥勒、阿弥陀佛，其结合有一佛二立菩萨二坐菩萨、一佛二弟子二立菩萨二坐菩萨等形式。佛、菩萨头与身体比例和谐，面相丰腴。佛像为水波纹或旋涡纹高肉髻，着袒右式或通肩式袈裟，裙摆覆座前呈倒山字形，衣纹立体感强烈。菩萨头束高髻，面相丰腴，颈饰花形项圈，下接连珠纹璎珞，披巾婉转自如，络腋斜披透体，从整体构思观察，其优美的体态，华丽的装饰，体现了唐代气势宏大、豪放飘逸的装饰风格。力士则上身裸，下着袍。所有造像制作技艺精纯，雕刻圆熟，比例适当，造型准确，更具有写实性。如第18窟造像安然闲坐，形象逼真，在质感极强的薄纱衬托下，丰润的肌肤似有弹性，是唐代最具写实风格的杰出代表。第17窟造像则衣纹清晰，线条深刻，以犍陀罗式的纹饰为基础，渗入中国传统的表现手法。西峰第9窟开凿于永徽年间(650年～655年)，属中晚唐杰作，以其规模宏伟、气势恢弘，蜚声中外。9号窟分上下两层，上层为弥勒大佛坐像，高约8米，面相方圆，丰润雍容，体态端庄，表情威严，是中外文化结合的典范。下层主像为十一面观音，左雕文殊骑狮，右镌普贤坐像。观音菩萨像为站姿，通高11米，面目清丽，文静典雅;体态优美轻盈，右腿微弯，臀部略向左扭，重心稍偏向左脚，强调了谦虚而自然的立意;璎珞和飘带周身披挂，罗纱转折自如平整，加强了本体的性格。雕像极富质感，具有强烈的艺术感染力，其写实技法可与西方雕刻媲美。唐代佛教崇拜观音，从永徽开始，观音造像有增无减，天龙山各窟观音体态婀娜多姿，容颜妩媚动人，反映了唐代造像风格。天龙山唐代各个石窟在窟形和造像上，与龙门、庆阳、须弥山唐代石窟有相似之处，其年代应在盛唐至晚唐期间。
综观天龙山风景名胜区，它是以石窟为代表的人文景观闻名遐迩、称誉中外的。它是以技巧的成熟、饱满、洗练和表现感情的细致，接近劳动者的生活气息，以浓厚的民族性和地方性为其特色，以“小而精”著称，体现了天龙山雕塑艺术不同于其他石窟艺术的独特风格，因而被誉为“天龙山式样”，是我国古代石窟雕塑艺术的一颗灿烂的明珠。