石空寺石窟位于中宁县石空镇西北的双龙山南麓。又名大佛寺，双龙山古称石空山，山东侧石壁峭立，适於开窟造像。这里原有大佛洞、万佛寺、百子观音洞、灵光洞等，但如今除万佛寺外，各窟均被流沙埋没。
万佛寺洞口朝南，面阔12.5公尺，进深7.24公尺，高约25公尺，规模宏阔，洞窟内无一根梁柱，又称九间天梁寺。窟内正壁中心佛龛内，雕五身群像，中间为高约5公尺的释迦摩尼坐像，两旁菩萨像头戴花冠，袒胸露臂，呈女性妩媚之态。其他佛龛造像均残破，壁画则大多清晰可见，所绘佛教故事线条流畅，栩栩如生。
其右侧的子孙窟内供奉百子观音，或称送子娘娘。佛像保持完好，壁画工整细腻，形象生动，内容多为天界情景、送子娘娘功德之类，有的为工巧的连环画，有的是宏大的巨幅之作。其左有无量洞，内塑造型豪放的无量佛。由於过於高大，人们在其头上开出凹入天井的藻井。另外，窟内还有无数泥塑彩绘的小佛像，其形象各异，但长均半尺上下。关于石窟的开凿年代尚无定论，但从造像的风格看，以唐代所凿可能性最大。明、清以来，这里一直为当地佛教圣地，香火极盛。