在阿尔寨石窟中，有些石窟在窟顶正中雕出方形莲花藻井，有的藻井为迭涩方形。阿尔寨山体上还有许多浮雕石塔，其中属于中晚期的浮雕石塔为元代至北元、明朝所雕。有些塔的造型带有北宋、西夏时期楼阁式塔的典型风格。在一些浮雕塔上，凿有椭圆形石洞，内装骨灰和绢纸残片，这是历代高僧的骨灰灵塔。其中一座浮雕石塔上还刻有密宗早期派别噶当派的驱魔标志，是判断其为西夏时期所雕刻的典型断代标志。

阿尔寨石窟的壁画有近千幅，内容以佛教题材为主，不仅有汉地佛教的大量内容，而且荟萃了藏传佛教的不同风格，世所罕见，是十分珍贵的宗教历史文化遗产。这些壁画均以矿物颜料绘制，以红色、绿色、黑色、白色为主，历经数百年岁月风尘，其中一些至今仍然清晰可见。特别是第31号窟的藏传佛教密宗朱本尊拥抱明妃壁画，姿态生动、色彩瑰丽。还有几幅画的背景光环是金箔所制。该窟右侧绘有两尊菩萨，表情祥和，体态优雅，其脑后绘有圆形光环，这样的菩萨像在内蒙古属于首次发现。在第28号窟中有一幅元代的“礼佛图”，也是在内蒙古草原上前所未见的。阿尔寨石窟壁画既有鲜明的宗教风格，又有浓郁的地域、民族特色；既反映了佛教各流派在草原地区传播的历史，又描绘出当时草原地区的自然风貌和社会生活，是不可多得的草原社会的历史画卷。

阿尔寨石窟中的回鹘蒙古文榜题，对于研究蒙古语言文字的发展具有极为重要的意义。在第26号窟中，有元代风格的网格状壁画，竹笔墨书的回鹘蒙古文榜题及少量梵文、藏文榜题，可以互相对照。经专家考证，榜题均为礼佛颂诗，每首诗均为四行，其内容有迎请诗、祈祷诗、赞颂诗等三大类，是世上已发现的年代最早、最为集中的回鹘蒙古文榜题遗迹，在这方面，即使敦煌莫高窟也有所不及，更是其他任何石窟所不具备的。第10号石窟西壁上的范大瑛题记是阿尔寨石窟中唯一的汉文题记。

阿尔寨石窟作为鄂尔多斯的藏传佛教圣地，它所汇集的历史文化信息极其丰富，它对研究蒙古民族及其语言文字、历史、宗教、建筑、艺术、美学等都是珍贵的历史资料，学术价值极高。

学者们根据形状各异、别具风格的石窟以及石壁上的浮雕塔、佛像图、佛教故事图、祭祀图、世俗图、藏文题记、梵文题记、回鹘蒙文题记、印有回鹘蒙文的土坯等文物，认为该石窟大概始建于北魏时期，元代或明代为最鼎盛时期。阿尔寨石窟虽历经岁月的沧桑，至今仍默默地屹立在鄂尔多斯高原上，在众多的石窟里，隐藏了多少秘密，等待着人们前去破解。