无法辨明其窟形。按地理位置可分为东、西、南、北、中五个区域，其中中区重要为地面寺的遗迹。森木塞姆千佛洞根据时代表现出龟兹风格的形制以及龟兹风格、中原汉文化风格和高昌回鹘风格的壁画风格。森木塞姆千佛洞大体可分为南北朝时期（公元4世纪-5世纪）的早期、隋唐时期（6世纪-7世纪）的中期以及8世纪以后的高昌回鹘时期的晚期。其中早期主要以中心柱窟和方形窟为主。壁画内容反应上座部佛教思想。中期开凿大像窟，石窟有预留岩体的荼毗台，内容为“本生故事及佛本行经变”。晚期石窟出现回鹘风格，绘有佛本生故事连环画并伴有龟兹文的