北魏，云岡石窟的開鑿從文成帝和平初(460年)起，一直延續至孝明帝正光五年(524年)止，前后60多年。此后的東魏、北齊、隋及初唐，平城改為云中郡恒安鎮治。

唐代，據金皇統七年(1147年)曹衍撰《大金西京武州山重修大石窟寺碑記》載："貞觀十五年(641年)，守臣重建";唐慧祥撰《古清涼傳》卷上(古今勝跡三)記載，當時有一位儼禪師"每在恒安修理孝文石窟故像……以咸亨四年(673年)終于石室"。初唐以后，平城呈現蕭條景象，云岡石窟的建設因受多方面因素的影響未有大項工程。

遼金，遼興宗、道宗時期，遼皇室曾對武州山石窟寺進行過延續十年之久的大規模修整。修建了石窟前接木構窟檐的通樂、靈巖、鯨崇、鎮國、護國、天宮、崇福、童子、華嚴、兜率十座大寺，并對一千余尊佛像進行了整修。遼保大二年(1122年)金兵攻占大同，"寺遭焚劫，靈巖棟宇，掃地無遺"(《大金西京重修華嚴寺碑》)。金皇統三年至六年(1143-1146年)，住持法師稟慧重修"靈巖大閣"(今第三窟外的閣樓)，"自是，山門氣象，翕然復完矣。"(《金碑》)。

元代，武州山石窟寺廟院尚存。

明代，大同云岡再度荒廢。云岡之稱始于明嘉靖年間，明末崇禎十七年(1644年)李自成起義軍路經大同，留部將張天琳駐守后清軍入關攻占大同，云岡寺院再遭兵燹，淪為灰燼。

清代，清順治八年(1651年)云岡寺院得以重修。現存第5、6窟的木構窟檐和寺院即為此時重建。1696年，康熙皇帝于冬日回鑾巡幸云岡寺并御書匾額"莊嚴法相"。清乾隆年間云岡石窟亦曾有修葺。

近代，1949年中華人民共和國成立，云岡石窟的主要洞窟和窟前木結構建筑(第5、6、7窟)均保存完好。1952年設置專門保護機構，石窟文物得以妥善保護，并對公眾開放。

發展時期

云岡石窟佛教藝術按石窟形制、造像內容和樣式的發展，可分為早期、中期、晚期三個階段。

早期石窟：即今第16～20窟，亦稱為曇曜五窟。根據《魏書·釋老志》(卷114)記載：“和平初，師賢卒。曇曜代之，更名沙門統。初，曇曜于復法之明年，自中山被命赴京，值帝出，見于路，御馬前銜曜衣，時人以為馬識善人，帝后奉以師禮。曇曜白帝，於京城西武州塞，鑿山石壁，開窟五所，鐫建佛像各一，高者七十尺，次六十尺，雕飾奇偉，冠于一世。”文中記述的開窟五所，就是當時著名的高僧曇曜就選擇了鐘靈毓秀的武州山，開鑿了雄偉壯觀的曇曜五窟，揭開了云岡石窟開鑿的序幕。第16~20窟即帝王象征的曇曜五窟。平面為馬蹄形，穹隆頂，外壁滿雕千佛。主要造像為三世佛，佛像高大，面相豐圓，高鼻深目，雙肩齊挺，顯示出一種勁健、渾厚、質樸的造像作風。其雕刻技藝繼承并發展了漢代的優秀傳統，吸收并融合了古印度犍陀羅、秣菟羅藝術的精華，創造出具有獨特的藝術風格。[3]

中期石窟：是云岡石窟雕鑿的鼎盛階段，主要有第1、2窟，第5、6窟，第7、8窟，第9、10窟，第11、12、13窟以及未完工的第3窟。這一時期(471-494年)，是北魏遷洛以前的孝文時期，是北魏最穩定、最興盛的時期，云岡石窟是集中了全國的優秀人才，以其國力為保證，進而雕鑿出更為繁華精美的云岡石窟大窟大像。到孝文帝遷都前，皇家經營的所有大窟大像均已完成，歷時40余年。中期洞窟平面多呈方形或長方形，有的洞窟雕中心塔柱，或具前后室，壁面布局上下重層，左右分段，窟頂多有平棊藻井。造像題材內容多樣化，突出了釋迦、彌勒佛的地位，流行釋迦、多寶二佛并坐像，出現了護法天神、伎樂天、供養人行列以及佛本行、本生、因緣和維摩詰故事等。佛像面相豐圓適中，特別是褒衣博帶式的佛像盛行，出現了許多新的題材和造像組合，側重于護法形象和各種裝飾。中期石窟也是積極于改革創新的時期，掀起了佛教石窟藝術中國化的過程。這多種因素的綜合，也就產生了所謂富麗堂皇的太和風格，主要特點是漢化趨勢發展迅速，石窟藝術中國化在這一時期起步并完成，這個時期即云岡中期石窟，它所呈現的內容繁復、雕飾精美的雕刻藝術特點大異于早期石窟，雕刻造型追求工整華麗，從洞窟形制到雕刻內容和風格均有明顯的漢化特征。

晚期石窟：北魏遷都洛陽后(494年)，云岡石窟大規模的開鑿活動雖然停止了，但鑿窟造像之風在中下層階層蔓延起來，親貴、中下層官吏以及邑人信眾充分利用平城舊有的技藝在云岡開鑿了大量的中小型洞窟，這種小窟小龕的鐫建一直延續到孝明帝正光五年(524年)，平城作為北都仍是北魏佛教要地。這時大窟減少，中、小型窟龕從東往西布滿崖面。主要分布在第20窟以西，還包括第4窟、14窟、15窟和11窟以西崖面上的小龕，約有200余座中小型洞窟。洞窟大多以單窟形式出現，不再成組。造像題材多為釋迦多寶或上為彌勒，下為釋迦。佛像和菩薩面形消瘦、長頸、肩窄且下削，這種造像為北魏晚期推行“漢化”改革，出現的一種清新典雅“秀骨清像”的藝術形象，成為北魏后期佛教造像顯著特點。這一特征和風格在龍門石窟北魏窟亦有表現，對中國石窟寺藝術的發展產生了深刻的影響。