第3窟是元代晚期的洞窟，是莫高窟现存的惟一以观音为主题的洞窟。此图是绘制最为精美的观音像，同时也是中国线描作品的集大成之作，展现出元代绘画艺术的高度成就!图中观音为11面，正面有三眼，面相丰圆，头戴宝冠，斜披天衣，腰系长裙，璎珞环钏饰身，神态端庄，立于莲花上。身内两侧伸出40只大手，各持法器、法物。其中一双大手高举化佛于头顶，其他千手各有一眼，巧妙地组成圆形法光，配做观音的背光，看上去像莲瓣编成的大花环，又像发出万道光芒的红日，观音好似立于花环和红日之中，双目平视，慈祥沉静中透露着无穷的睿智。观音背光两侧是面相相对的吉祥天女和婆菽仙人，上方两侧是两身飞天，下方两侧角是火头金刚和毗那夜伽神。
画像以墨线勾勒，色彩淡雅，造型蕴藉、庄重。特别令人称赏的是丰富多彩的线描，描绘衣裙中带，运笔有轻重、虚实、深浅、浓淡，组织布局有疏密聚散，时而迂回婉转，时而酣畅淋漓，或如春蚕吐丝，会若行云流水，时而劲拔顿挫，如兰叶，如折芦，充分表现出丝绸织物那种细润柔软，轻逸飘举的质感和动感。
