敦煌石窟文物保护研究陈列中心落成于1994年，是国内第一家设备齐全、功能完备的石窟文物保护研究陈列机构，建筑面积超过5000平方米，馆内设立有3个展区。
第一展区展出八个等比例复制的洞窟，包括十六国时期的第275窟、西魏的第249窟和第285窟、隋代的第419窟和第276窟、初唐的第220窟、盛唐的第217窟、元代的第3窟。这些洞窟保存完整、型制各异，拥有精美的壁画与彩塑，集中呈现敦煌石窟一千年间的艺术风采。
第二展区设有两个主题陈列，「重读尘封的历史记忆」介绍1988至1995年敦煌研究院在莫高窟北区考古发掘取得的成果。莫高窟北区原为僧侣居住区，洞窟内没有壁画和彩塑，因此极少受到游客的关注，这一展览帮助参观者更加全面地了解莫高窟僧侣的生活。
另一个陈列以「历程」为主题，通过图片的方式回顾一百多年来莫高窟的历史变迁，从20世纪初欧洲探险家最早拍摄的照片，到1940年代国立敦煌艺术研究所的建立，再到改革开放以来莫高窟研究与保护取得的新成果。最后的第三展区用于举办临时展览。
部分展品及展厅：
泥塑佛像制作过程
洞窟开凿过程
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