从入口到主窟，太原千佛洞景区的摩崖造像步行路线并不复杂，全程约40分钟，核心看点集中在主窟区。入口处沿石阶上行，先经过山门遗址，再穿过一片柏树林，约15分钟后抵达第一处摩崖造像群，最后沿崖壁栈道步行10分钟即到主窟。这条路线坡度平缓，适合大多数游客，但雨季部分石阶湿滑，建议穿防滑鞋。
太原千佛洞景区简介里常提到的摩崖造像，实际分布在山体东侧的砂岩崖壁上。从入口出发，左手边会先看到一组唐代风格的浅浮雕，佛像面容圆润，衣纹流畅，虽然风化严重，但轮廓依然清晰。这里不必久留，继续沿主路前行，路旁有指示牌标注“石窟群方向”。大约步行200米后，会经过一处小型观景台，可以俯瞰整个山谷，也是拍照的常规点位。
穿过柏树林后，崖壁逐渐陡峭，摩崖造像开始密集出现。这一段的造像多为宋代以后补刻，规模较小，但保存状态相对较好，部分彩绘残留可见。步行时注意脚下，栈道宽度仅容两人并行，且没有护栏，带小孩的游客需要格外留意。从这里能看到对面山壁上有几处被铁网保护的洞窟，那便是通往主窟的必经之路。
继续前行约10分钟，主窟入口出现在右手边。主窟是整片摩崖造像群中规模最大的一处，窟内正壁有一尊高约4米的坐佛，两侧壁面刻有数十尊罗汉像，虽历经千年，仍能看出当年雕刻的精细程度。窟内光线较暗，建议携带手电或使用手机补光，否则细节难以看清。主窟外的平台是全程视野最开阔的位置，可以回望来时的山路和远处的山峦。
游览完主窟后，原路返回即可，全程不走回头路，但下山时同样要注意石阶湿滑。如果时间充裕，太原千佛洞景区简介中提到的周边景点可以顺路安排，晋祠天龙山景区距此约半小时车程，蒙山大佛旅游区也在同一方向，适合串联成一日游路线。若是专程来看摩崖造像，建议上午前往，光线角度更利于观察雕刻细节。景区内没有餐饮点，入口处有小卖部，但选择有限，最好自带水和干粮，游览全程约需2小时。
