麦积山石窟保存的壁画覆盖了从后秦、北魏至明清各代，与蜚声国内外的莫高窟壁画相比也是各有千秋。作为美术诸多表现形式的一种，壁画是目前所能发现的人类最古老的艺术形式。它能够再现当时人们的雕塑、绘画、建筑水平和艺术文化造诣，是古代人民生活的真实写照，因此具有极高的研究价值。虽然自20世纪70年代甚至更早就开始了对石窟壁画的抢救和维护，但是由于种种不可抗拒因素以及人为破坏，麦积山的石窟壁画仍然面临着许多严峻的问题。
壁画保护面临的问题
麦积山石窟壁画保护过程中遇到的问题主要由不可抗拒因素(包括气候环境、地质构造等)和可抗拒因素(包括人为破坏、保护措施不当等)引起。想要解决壁画保护中出现的问题，首先就要对问题本身有正确的认识。
(一)可抗拒因素引起的问题
1.二氧化碳对壁画的侵蚀
麦积山石窟的年平均客流量相对同为四大石窟之一的敦煌莫高窟来说要少得多，但是在旅游黄金周期间，游客扎堆现象特别突出。大量游客呼吸释放的二氧化碳久而久之会对壁画起到破坏的作用。
曾有人做过这样的实验：让40位游客在莫高窟中滞留37分钟，结果洞窟内空气温度升高了4℃，相对湿度增加了10%。研究结果表明，这些人在这段时间呼出的气体使窟内的二氧化碳和湿气含量迅速增高。而要使这些空气散尽，则需6个小时。毋庸置疑，高温与潮湿正是壁画保存的天敌，干燥与低温才是石窟壁画保护的有利条件。
2.保护措施不够完善
20世纪70年代中期，麦积山石窟实施了山体加固工程。工程投入300万元，历时7年，1984年竣工。这项工程对麦积山山体的表面喷护了约10厘米厚的水泥保护层，该措施对于麦积山石窟的保护起到了很大的作用。但是这项工程结束后却给麦积山石窟留下了一些隐患。原来，在加固以前，它的表面存在许多出水点。经过时间的沉淀，山体内部水分的蒸发与流动已经形成了基本固定的路线。但喷护在山体表层的水泥却将这些出水点完全封闭起来，于是在局部位置改变了水路， 从而导致了原来能从山体自然排出的地表水被迫滞留在山体内，产生了地表水回流现象，加大了洞窟内的渗水面积，水分在洞窟内再次蒸发后，又对壁画颜色层、泥层产生了极大危害。
3.资金技术不配套
麦积山石窟文物保护工程的启动，资金与技术是不可或缺的必要条件。然而虽然被誉为中国四大石窟之一，但是麦积山全年门票收入不过400多万。在这一部分收入中，除去景区的日常维护与基础设施建设以外，事实上已经所剩无几。可用于补充作为文物保护经费的资金更是少得可怜。依靠国家拨款，从申请到批示，再到资金到位，又需要一定的时间。目前也没有掌握对壁画保护行之有效且资金投入少的方法。壁画保护的方法主要包括原址保护和揭取保护，但是要做好原址保护和揭取保护，都需要大量的资金作为支撑。
(二)不可抗拒因素引起的问题
1.渗水问题
谈到麦积山石窟壁画面临的问题，就无法避免渗水这一话题。毕竟渗水问题是目前石窟遭受的最严重的问题之一。渗水在墙壁上引起了明显的水线，部分壁画受潮霉变，渗水严重的时候甚至洞窟内直接滴水。这对壁画的损害十分严重。
引起渗水的原因是多方面的。麦积山石窟地处秦岭山脉西端林区的边缘地带。该地区年降水丰富，气候潮湿。对于壁画的保存非常不利。而且麦积山石窟周边森林覆盖率高，水汽不易蒸发，常年潮湿。
2.气候相对湿度大
壁画保护的理想自然条件应该是干燥、低温的环境，但是麦积山石窟却位于有“陇上小江南”之称的天水。该地区年降雨量约为800毫米以上，相对湿度平均70%以上，这给大部分石窟为露天敞口大龛的麦积山石窟带来了保护难题。石窟墙基常年湿度大，导致石窟大量砖块、土坯逐渐风化酥松，地基下陷，壁画断裂等。
3.动物对壁画的危害
由于自然环境条件优越，麦积山周边成了很多动物理想的栖息地。鸟类与老鼠等的粪便在麦积山石窟随处可见，粪便中含有的化学物质对于壁画造成了很大危害。