克孜尔尕哈石窟位于新疆维吾尔自治区库车县西北14公里的盐水沟旁的却勒塔格山脉南麓，与克孜尔尕哈烽隧毗邻。始建于公元5世纪。
石窟开凿在东西宽170米，南北长300米范围内的崖壁上。分为东、西两大组群，现存洞窟54个，编号洞窟46个，其中较完整的洞窟39个，有壁画的洞窟13个。洞窟时代大致可分为两期，前期为公元6～7世纪，后期为公元10世纪以后。根据国王和王族供养像及龟兹文题记分析，这里曾是龟兹王室寺院。石窟建筑形式多样，按功能分有支提窟、僧房窟、讲经堂、禅窟等；按窟顶形状分有、平顶、券顶、穹庐顶、套斗顶、覆斗顶等。现存较完整的39个窟可划分为5组，每组都具有礼拜、讲经、禅修和居住等各种功能。
石窟壁画均是典型的龟兹风格，有佛本生故事40余种，因缘故事20余种，还有佛传故事画及龟兹文题记。本生故事绘在中心柱窟甬道侧壁上，且画面较大，为龟兹其他石窟所少见。全盛期的石窟壁画展示了“曲铁盘丝”画法，色彩鲜明华丽，人物姿态自然，服饰华美多样。其中以第30窟的八身飞天最为著名。
克孜尔尕哈石窟是距古代龟兹国都城最近的一处石窟寺，属于国家寺院，是龟兹石窟的重要组成部分，也是“丝绸之路”上一处重要的佛教文化遗址。其中的讲经窟在龟兹石窟中别具一格，其浓郁的龟兹画风及珍稀的龟兹文题记具有极高的历史、科学价值和独特的艺术价值。
2001年6月，克孜尔尕哈石窟被国务院公布为第五批全国重点文物保护单位。