意义价值
历史价值
榆林窟有着很大的历史价值，如第16窟曹议金夫妇供养像，曹氏夫人像的榜题上写“北方大回鹘国圣天公主李氏一心供养”，显示出这位回鹘公主的显赫身份。榆林窟的供养人画像，不仅具有高度的艺术价值，而且这些画像和题记为研究瓜沙曹氏统治河西的历史提供了可靠的资料。
艺术价值
榆林窟壁画保存完好。其中有些形象为其他地区石窟所未见，如描写瓜州节度使曹氏家族的供养像（第19窟）、都勾当画院画家的形象等。西夏时期的水月观音像，皓月当空为背景，观音坐水旁石上，五官清秀，半裸的身躯。壁画的艺术手法有铁线描、高古游丝描、也有兰叶描。
榆林窟的价值主要表现在壁画上。榆林窟的壁画内容十分丰富，有佛和菩萨画像、佛教故事画、花卉禽兽、装饰图案等。
榆林窟同莫高窟在内容、艺术风格、绘画形式方面一脉相承，同为姊妹窟。在国际国内都有一定的影响。在人物画中，出现了衣冠、相貌都很特殊的西夏人和蒙古人的形象。因此，西夏和元的壁画，反映出汉民族的艺术传统和西夏、蒙古等少数民族的艺术传统互相影响的特色，在这方面榆林窟可补莫高窟的不足。
科学价值
榆林窟壁画不仅是艺术的宝库，而且是反映唐至元代现实社会形象的历史资料宝库，其中的一些画面具有科学价值。西夏第3窟东壁南侧的《千手观音》壁画，可以说是敦煌石窟壁画中反映科技史的杰作。其中的《酿酒图》和《锻铁图》说明早在八九百年前，鼓风箱在中国已得到普遍推广。
画面上还有两只构造特别的方头船。属于农业方面的有二幅犁耕图、二幅加工稻谷的“踏碓图”。还有犁、耙、锄等生产和生活用具。观音的若干手中还拿有许多人物、动物、花卉草木、瓜果食品、建筑物、兵器、法器、乐器、雨伞、瓶、盘、坛、罐、壶之类的各式容器，以及日月图形等等。这些图像是研究西夏时期社会生活、生产技术发展的资料。
农业耕获方面的场景在五代20、36、38窟中也有。壁画中还有放马、牧牛、拉赶毛驴上坡、挤牛奶、井上打水以及院落马厩、牲畜饲养等方面的画面。大量的衣冠服饰、藻井、装饰图案、织锦、染织图案显示了历代丝绸等纺织品的技术水平。各种不同建筑形式在壁画中也有反映。
一些经变中还绘出了车、船等古代陆水交通工具。五代、宋、元壁画中还有一些日、月天象图。历代壁画中都有不少兵器。特别是五代33窟北壁的“降魔变”中，奇形怪状的妖魔鬼怪们手持各种兵器向释迦进攻。所有这些都从不同侧面反映了古代的科技发展。
