该中心陈列部分设有录相演播厅和三个展区，敦煌石窟艺术的精华和发展历程的概况在此得以展现。录相演播厅向观众放映有关敦煌石窟艺术和陈列中心概况的录相片。展区八个原大复制洞窟是敦煌莫高窟各时期的杰出代表窟，展现了自十六国至元代一千多年间敦煌石窟艺术的风采。

第二展区为“敦煌石窟文物陈列”，展出敦煌石窟出土的文物精品，设有敦煌莫高窟的创建，敦煌壁画摹本珍品，敦煌石窟的创建过程和画工绘制洞窟使用过的绘画工具。莫高窟发现的精美的古代丝织物、藏经洞发现的古代写本真迹、敦煌花砖艺术等陈列单元。

第三展区位于陈列中心展厅的二楼，是辅助展区，可以举办各种展览和专题文物陈列。