불교회화실은 고려와 조선시대의 불교회화를 주제별/시대별로 구성하였다. 고려시대에 제작된 경전 그림 (寫經變相圖) 을 시작으로 법당에 거는 불화, 보살, 나한, 고승 진영 등으로 구분하여 전시하였다. 대형으로 그려진 부석사 야외 의식용 불화 (掛佛) 는 법회의 현장감을 살릴 수 있도록 노출 전시하여 작품과 보다 가깝게 교감하고 감상할 수 있도록 하였다.