东晋至隋朝
西晋王朝覆灭，晋室南迁，建立东晋政权。广大北方地区出现了“五胡“、“ 十六国“的混战割据局面。魏晋时期，河西地区先后建立了前凉、后凉、南凉、西凉、北凉等封建政权。前凉张骏时期，曾改敦煌为沙州。公元400年，李暠建立西凉国，敦煌有史以来第一次成为国都，后亡于北凉。前凉、西凉、北凉三政权统治河西地区时，都十分注重谨修内政，安民保境，轻徭薄赋，劝课农桑，崇尚儒学，兴办教育，这使河西地区的社会安定，经济繁荣，文化昌盛得以继续保持。
这一时期，凉州成为中国北部的文化中心，而敦煌又是凉州文化的中心，名流学者代不乏人。有号称“敦煌五龙“的索靖、汜衷、张彪、索紒、索永，俱以文学闻名当时，索靖还是历史上著名的书法家；敦煌的经学大师宋纤、郭瑀、刘昞等，讲学授徒数百人到上千人；敦煌人阚骃撰写的《十三州志》，是我国古代重要地理著作；还有天文学家索袭、宋繇、张湛等知名的敦煌学者。
十六国时期，群雄逐鹿中原，战火四起，百姓流离失所，而河西成为相对稳定的地区。中原大批硕学宿儒和百姓纷纷逃往河西避难，带来了先进的文化和生产技术，尤其是佛教在敦煌空前兴盛。饱受战争之苦的百姓，企望解脱苦难，过上幸福、安定的生活，拜倒在“佛“的脚下。敦煌是佛教东传的通道和门户，也是河西地区的佛教中心。一大批佛学高僧在敦煌讲经说法，河西各地的佛门弟子多来此地研习佛学。有世居敦煌的译经大师竺法护；有前往印度学习佛法的敦煌人宋云等。法显、鸠摩罗什等佛学大师无论东进还是西去都在敦煌留下他们的足迹。
前秦建元二年（公元366 年），乐僔和尚在三危山下的大泉河谷首开石窟供佛，莫高窟从此诞生了。之后，开窟造佛之举延续了千百年，创造了闻名于世的敦煌艺术。
北魏灭北凉，统一了北方，占据了河西。这个时期，敦煌比较安定，佛教盛行，北魏在莫高窟开凿洞窟13个。
隋朝结束了西晋以来三百余年的分裂局面，统一了中国。隋文帝收复河西时，相继平息了突厥、吐谷浑的侵扰，保证了丝绸之路的畅通，同时改鸣沙县为敦煌县。隋文帝平定了南方割据政权后，将大批南朝贵族连同其部族远徙敦煌充边，给敦煌带来了南方的文化和习俗。南北的汉文化在敦煌融为一体，使敦煌的地方文化更加富有特色。隋文帝崇信佛教，曾几次下诏各州建造舍利塔，诏命远至敦煌。在统治者的提倡下，隋代仅存37年，但在莫高窟开窟竟有77个，且规模宏大，壁画和彩塑技艺精湛，同时并存着南北两种截然不同的艺术风格。大业初年，隋炀帝曾经派遣吏部侍郎裴矩到张掖、敦煌一带了解丝绸之路以及中西通商贸易情况。大业五年（公元609年），隋炀帝亲自西巡，在张掖举办了西域27国贸易交易大会，盛况空前。
