2009年10月17日，甘肃省东乡县第三次文物普查组在对唐汪镇红塔寺实地调查中，寺院主持唐仲吉向普查队员介绍，该寺上方悬崖上的石窟中有大面积的精美壁画，并提供了部分壁画的照片。由于缺乏相应的攀登工具，普查队员未能对石窟壁画进行亲临调查。为了全面详细的掌握石窟和壁画的第一手信息，2010年1月20日，普查队员再次前往红塔寺，冒着生命危险，踏着简陋的木梯，攀上50多米高的悬崖绝壁，对石窟和壁画进行了重点实地调查，发现了约50平方米的壁画。
　　甘肃省临夏回族自治州东乡族自治县位于甘肃省中部西南面，临夏回族自治州东北部，东隔洮河与定西地区临洮县毗邻；南与广河、和政县接壤；西以大夏河与临夏市、临夏县为界；北与黄河(刘家峡水库)与永靖县相望。红塔寺石窟位于东乡县唐汪镇河沿村北约50多米处，地处距地面高约50多米处的红塔山悬崖上，原为红塔寺的上殿。红塔寺清代中期称为洪塔寺，后因紧靠高约百米形似宝塔的红色砂岩巨柱，改名红塔寺。据寺内现存的清乾隆三十八年(1773年)刻立的《洪塔寺募化舍施常住碑记》记载：“红塔寺始建于南宋末，依悬崖峭壁凿窟而建。地方志云：十六国时，佛教已在洮西传播，唐时颇盛，南宋末年，汉传佛教禅宗派兴盛之时，信众始在红塔山峭壁凿窟立寺”。碑文记载了当时的盛况：“洮河为古罕地，境内不少名刹，而(洪)红塔寺为最著”“这里山势岂蛲，林木蓊郁，仿佛落伽之地”“傍山而禽鸟参禅，近水而鱼龙听法，游人随喜而不思去，高僧至止而愿高栖，此所以甲于洮河之诸刹也”。清末河州名人邓隆游览此地后，留下千古名句：
　　擎天石柱号红塔，万古凌云笔一支。
　　洮水满田青不尽，月明倒影蘸清池。
　　据碑文记载，从明洪武元年(1368年)至清乾隆元年(1736年)，红塔寺经多次修建，建成了上、中、下三殿，分别供奉释迦牟尼、燃灯、弥勒三佛，观音、文殊、地藏三菩萨，殿壁彩绘了四大天王、天龙八部和三十六天罡、七十二地煞神像，并建起了栈道、山门、过厅、钟鼓楼、戏台、厢房等附属设施，规模空前。20世纪50年代，在“反封建特权运动”中，红塔寺原有建筑设施遭到焚毁损坏，寺藏文物经卷丢失殆尽，只有处于绝壁上的石窟壁画因栈道毁坏而幸免于难，仅留数十个栈道柱洞和烧焦的上殿柱子残段。
　　红塔寺石窟坐北面南，平面呈“凸”字形，由窟门、窟室和佛龛三部分组成。窟门高1.78米，宽1.16米，进深1.5米，圆拱顶；窟室东西长4.5米，南北宽3.6米，高2.32米；佛龛位于北壁中上部，宽3.5米，高1.3米，进深1.1米，佛龛和窟室均为乎顶。整个石窟内部除地面外，均以褚黄、红、黑和白渚色，于石壁的泥层表面上涂绘出精美的佛像题材壁画。
　　北壁佛龛后壁上绘有圆形头光和半圆拱形背光，背光肩背上绘有一周火焰，从壁画头光和背光来看，其前佛龛上原塑有释迦牟尼坐像(现已不存，仅留一残陶灯)，佛龛两侧的石壁上各绘有一尊菩萨，俱戴五花冠，下有覆仰莲花宝座，因有经书覆盖，面目不清，应为观音和大势至菩萨。
　　东壁居中为结跏趺坐在莲花台座上的释迦牟尼，佛像高1.3米，宽0.91米，头饰宝珠形髻，着红色通肩长衣，袒胸露乳，腰着红色紧身束腰，右手斜放置于右膝上，左手下垂平放于左脚上，手施降魔印，五官端正慈祥，目光前视，身后绘有圆形头光和圆拱形背光，为东壁壁画的主题图案。在释迦牟尼左右两侧自上而下各绘有四层小型壁画，每层六幅，图案有“太子辞父母”“燃灯佛引路修行”“太子金盆洗出金身”“舍身喂虎救畜生”“燃灯佛度化太子”“太子割肉喂鹰”等题材，皆为释迦牟尼的佛本生故事。每图各配有一个榜题说明，犹如一幅幅连环画，整个画面内容丰富，布局严谨。
　　西壁绘有数十尊菩萨、罗汉、童子像，皆有头光。图像大的尺余、小的寸许，有的光头、有的戴冠，有坐有立，排列错落有致，神韵突出。人物形象世俗化，特别是女菩萨，头戴宝冠，身披瓔珞、臂贯环钏、肩搭飘带，雍容华贵，形神丰丽，形象接近唐代著名仕女画家张萱、周防笔下的妇女人物。
　　窟门两侧的南壁上，居中对称各绘一身躯壮硕的韦陀护法。韦陀环眼怒睁，张开血口，唇上描两撇八字胡，耳吊圆环，赤膊露腹，肩搭飘带，下身裹虎皮短裙，屈腿半蹲，右手高举降魔杵，左手两指上翘，手作智拳印，一幅凶神恶煞的样子，背后绘一尖拱形龛，韦陀上方绘有上下两层共10尊释迦牟尼，施禅定印，结跏趺坐在莲花台座上，座下承方形木台。韦陀下方左、中、右绘有3个5层宝塔。窟顶由9个曼陀罗形成藻井装饰，每个曼陀罗直径85厘米，内分9个开光，其中圆心一个，外缘8个，每个开光内各绘有一尊施禅定印的释迦牟尼坐像。
　　整个石窟壁画色彩艳丽，线条流畅，并且保存较为完好。其释迦牟尼的形象具有早、中、晚三种不同的艺术风格，窟门两侧上部的释迦牟尼，身躯粗壮，面形椭圆，皮肤黝黑，阔鼻长目，大耳垂肩，手施伏魔印；窟顶曼陀罗开光内的释迦牟尼，短螺发，阔鼻长目，大耳垂肩，嘴角上翘；而东壁正中的释迦牟尼，身躯修长，眉目娟秀、玲珑剔透，含情脉脉，婉丽动人。这三处释迦牟尼像体现出不同的时代特征，呈现了不同的艺术风格。
　　根据石窟东壁释迦牟尼坐像下部“西方圣境“牌上墨书记载的“愿主唐守宰募化亲眷，唐氏子赵伏成，消今生之罪垢，种来世之因果，思地狱苦，发菩提心，一心成就诸佛、菩萨、金像保佑二大时中，吉祥如意，万事亨通。大清康熙癸丑年八月十三日开光”愿文和落款，以及各个释迦牟尼佛像的不同风格，结合清代乾隆年间刻立的《洪塔寺募化舍施常住碑记》碑文记载，综合分析，红塔寺石窟始凿于南宋末，其壁画也绘于同一时期，明代洪武年间和清代康熙年间，又先后对石窟进行丁扩大和彩绘，随着石窟的进一步扩大和原有壁画的局部脱落，清代康熙年间，当地乡绅唐守宰募化亲眷，在南宋和明代石窟壁画上重新进行了描绘和增补，最终形成了不同风格的壁画出现在同一石窟内的情况。
　　石窟壁画所在的唐汪川，依山临河，自古以来就有人类居住，历史上曾是丝绸之路的主要通道，唐蕃古道的渡口，是南去河州、夏河，北上省城兰州的交通要道，唐代文成公主、金城公主进藏和亲的必经之路。这里与地处永靖县境内的炳灵寺石窟不足百里，又处于同一个交通线上，其绘画艺术明显的带有盛唐以来炳灵寺石窟艺术的风格，与炳灵寺石窟艺术一脉相承，是炳灵寺石窟艺术在东乡地区的传承和发展。