石窟的修建是古代建筑中的一个特殊类型，它既是巨大的建筑工程，又是伟大的艺术创作。莫高窟是建筑、绘画、雕塑密切联系，实用性和艺术性高度结合的完美的建筑整体。它的选址是一项综合性工程，它与宗教、地形、石质以及朝向、交通都有着密切的联系。
石窟寺是印度佛教的产物，是进行宗教活动的场所，与一般寺院没有多大区别。根据佛教的教义，寺院需要一个“蝉噪林愈静，鸟鸣山更幽”的清净的环境，尽量摆脱世俗生活的干扰，以便于学经和修行。所以山林一直成为佛教寺院与石窟的选址对象。“南朝四百八十寺，多少楼台烟雨中”，大半在山林中。“天下名山僧占多”，很多的名山都建有寺院。与寺院相比，石窟则有特殊的要求，即起码要有可供开凿的崖壁。因此，它的最大特点是在山地，依山开凿。为了取得天然峭壁与优美的景色，石窟选址往往都注意能依山面水。石窟寺往往借助壮观的自然景色，选址在山势险峻、流水不绝、景色奇丽的地方。敦煌千佛洞的选址，也是这样。
早在唐代，一个地方统治者在其碑文中就盛赞莫高窟：“西连九陇坂，鸣沙飞井擅其名；东接三危峰，滋露翔云滕其美；左右形胜，前后显敞，川原丽，物色新。”“珍木嘉卉生其谷，绚花叶而千光。”从现状看，千佛洞开凿在远离敦煌城东南25公里的鸣沙山断崖上，这里大泉河自南向北流去，大泉河两侧都为连绵起伏的沙丘，东面名三危山，西面名鸣沙山。莫高窟选择在河西由河水冲刷形成的鸣沙山的峭壁上。这里不仅与世俗生活隔离较远，更重要的则是由于大泉河的存在形成了一派清幽的大自然风光。距莫高窟15公里的南山谷中有个名叫大泉的地方。这里的泉水汇合起来向北流经莫高窟，唐代称为“宕泉”，后来也叫大泉河。大泉河平时是一条清澈的小溪，每遇涨水季，这条小溪就会变成宽阔的河流，浇灌着莫高窟的土地，使宕泉两岸红柳丛生、草木青绿。古代劳动人民选中了这些可以生栖的地方，经过辛勤劳动，开荒植树，种植粮食果蔬，创造了生活的物质基础，年复一年地开凿石窟。随着修洞窟主的增多和洞窟的不断修建，到唐代时，莫高窟就建成了古人所记载的“斯构矗立，雕檐化出，巍峨不让龙宫”；更有那“前流长河，波映重阁。风鸣树道……更澄清净之趣。”
地质对石窟开凿是一个很重要的因素。戈壁滩的敦煌为砾岩，石窟的开凿不能脱离该地区的地质条件，它只能综合各方面的因素，针对当时的岩石特点，进行不同的加工与处理。在同一崖壁上，石质也多有优劣之分。因为沉积岩在形成过程中，往往出现不同岩石的石层和夹层。敦煌莫高窟的岩石在地质上属于第四系酒泉砾岩，并夹有砂岩，岩性变化很大，交错层理发育，上部为泥质胶结，下部为钙质胶结。这种由砾石、砂土等自然胶结而成的砾岩层，多呈厚层块状。由于它不具有整体岩石的硬度，而是以松散的陆相砾岩沉积在河流西岸，因此，经开凿的洞窟表面高低不平。由于卵石与砾岩的硬度、大小、密度都不一致，给表面处理加工带来了困难。所以敦煌石窟的加工与造像都借助于泥作，把石窟的开凿与泥塑、彩绘结合起来。
在石窟选址中，朝向也普遍受到重视。根据我国的地理气候条件，最好为南向和东向。西向和北向经常受风雨的侵袭，冬季又易积雪，容易风化。莫高窟选择在大泉河西鸣沙山东麓的峭壁断崖上，坐西朝东，与东面的三危山隔河相望。这里正如莫高窟存唐代《李克让修莫高窟佛龛碑》所说：“凿为灵龛，上下云矗；构以飞阁，南北霞连。右豁平陆，目极远山”，“西连九陇，东接三危，川恒绮错，物产瑰奇。花开德水，鸟弄禅枝。”真是一处得天独厚的好地方。
石窟不仅选址于自然山水之间，而且也往往在重要的交通线上。自汉武帝通西域畅开“丝绸之路”之后，敦煌成了一个繁华的城镇，丝绸之路的重要交通站。伟大而光明的敦煌，是当年“华戎所交一都会也。”作为中西交流的枢纽，它最先接受西域文化的影响，同时也不断得到中原文化的充实。印度佛教及其石窟寺在汉晋时期沿着丝路，由新疆传到咽喉要道敦煌，在当时社会潮流的推动下选择莫高窟兴建佛窟，这是历史的必然结果，也是中外文化交流的象征。
