洞沟区石窟是炳灵寺石窟的有机组成部分,炳灵寺石窟所处地理位置犄角河西,肘腋陇右,属汉藏交汇地带,因此,炳灵寺石窟艺术具有多元性的特征。洞沟区石窟处于炳灵寺上寺与下寺之间的洞沟内,距离炳灵寺下寺石窟群约2公里,内容多属藏传佛教,集中体现了藏传佛教的历史、艺术价值。洞沟区石窟遗存包括石窟8个,造像1尊、壁画约60平方米,佛塔8座,两方题记。壁画题材有:佛、菩萨、罗汉、金刚护法、佛母、弟子、上师、供养人等,内容丰富,题材多样,与炳灵寺其他区石窟的文化之间,既具有继承性,又具有本区石窟的特殊性。通过壁画释读可知,洞沟区第2龛保存有宗喀巴、阿底峡、十一面千手千眼观音等像,在内容和绘制技法上,具有明初汉藏结合地带藏传佛教的壁画风格。第5窟壁画以尊像画为主,同时包含了噶举派及格鲁派的内容,风格明显受到“勉唐派”影响。洞沟区其他石窟,第7龛所存米拉日巴像,第8窟八宝图的壁画,虽保存不够完整,但从不同程度反映了藏传佛教在洞沟区石窟的传播。藏传佛教各教派在洞沟区的传播始于明初,噶举派传入炳灵寺后,洞沟区石窟逐渐成为噶举派僧人坐禅密修的场所。明永乐十一年后,格鲁派教义很快传入炳灵寺,但是直到明中晚期,洞沟区石窟才出现了格鲁派内容的壁画。藏传佛教造像及其壁画,展示了炳灵寺洞沟区石窟艺术的独特价值。