ศิลปะทวารวดีแบ่งเป็น 2 สมัยใหญ่ ๆ คือ 1) สมัยก่อนทวารวดี ราวพุทธศตวรรษที่ 8-11 ปรากฏมีการวางรากฐานแห่งอารยธรรมอินเดียโดยเฉพาะทางพุทธศาสนาลงในลุ่มแม่น้ำเจ้าพระยา ในขณะเดียวกันมีการสร้างงานศิลปกรรมแบบพื้นเมืองรุ่นแรกที่เลียนแบบหรือได้รับแรงบันดาลใจมาจากศิลปวัตถุอินเดีย 2) สมัยทวาราวดีอย่างแท้จริง ราวต้นพุทธศตวรรษที่ 12-17 ซึ่งแบ่งเป็น 4 สมัยย่อย คือ สมัยเริ่มก่อตั้งศิลปะ ราวพุทธศตวรรษที่ 12, สมัยก่อตั้งศิลปะ ราวพุทธศตวรรษที่ 12-13, สมัยฟื้นฟูใหม่ ราวพุทธศตวรรษที่ 14-15, สมัยเสื่อม ราวพุทธศตวรรษที่ 16-17 โดยในแต่ละยุคสมัยมีรูปแบบศิลปกรรมที่แสดงถึงการผสมผสานแรงบันดาลใจจากภายนอกและความคิดของช่างพื้นถิ่น.

ศิลปะทวารวดีภายในประเทศไทยเจริญขึ้นระหว่างราวพุทธศตวรรษที่ 12 – 16 ทางภาคกลางของประเทศไทย มีศูนย์กลางอยู่ที่เมืองนครปฐม คูบัว อ่างทอง และลพบุรี และได้แผ่ขึ้นไปทางเหนือยังอาณาจักรหริภุญชัย (ลำพูน) จนกระทั่งถึงราวต้นพุทธศตวรรษที่ 19 ประติมากรรมสมัยทวารวดีส่วนใหญ่สร้างขึ้นในพุทธศาสนา ได้รับอิทธิพลมาจากศิลปะอินเดียสมัยคุปตะและหลังคุปตะ แต่ก็ยังคงแสดงถึงอิทธิพลของศิลปะอินเดียสมัยอมราวดีซึ่งเข้ามาถึงก่อนหน้านั้น ตัวอย่างของศิลปะทวารวดีสมัยต้น ได้แก่ 1) พระพุทธรูปยืนศิลาขนาดเล็ก ครองจีวรตามแบบอมราวดีแต่จีวรไม่มีริ้ว แสดงปางประทานอภัยหรือวิตรรกะ 2) พระพุทธรูปนาคปรกศิลา ค้นพบที่เมืองฝ้าย อำเภอลำปลายมาศ จังหวัดบุรีรัมย์ 3) พระพุทธรูปศิลาปางสมาธิ ค้นพบในถ้ำเขาพระ อำเภออู่ทอง จังหวัดสุพรรณบุรี 4) ประติมากรรมดินเผา ค้นพบที่เมืองคูบัว อำเภอเมือง จังหวัดราชบุรี 5) ประติมากรรมดินเผาค้นพบที่อำเภออู่ทอง จังหวัดสุพรรณบุรี 6) เทวรูปพระคเณศศิลา ค้นพบที่เมืองพระรถ ดงศรีมหาโพธิ จังหวัดปราจีนบุรี ตัวอย่างศิลปะทวารวดีสมัยที่สอง ได้แก่ 1) พระพุทธรูปยืนศิลาองค์ใหญ่ พบที่ดงศรีมหาโพธิ จังหวัดปราจีนบุรี 2) พระพุทธรูปยืนสัมฤทธิ์ สูง 1.20 เมตร ค้นพบที่เมืองฝ้าย อำเภอลำปลายมาศ จังหวัดบุรีรัมย์ พร้อมกับประติมากรรมรูปพระศรีอาริยเมตไตรย 2 องค์ สูง 47 เซนติเมตร และสูง 1.37 เมตร ศิลปะทวารวดีสมัยที่สาม อิทธิพลศิลปะขอมสมัยบาปวนเริ่มเข้ามาปะปน ตัวอย่างที่ดีที่สุดคือ พระพุทธรูปปางสมาธิศิลา ค้นพบ ณ วัดพระศรีรัตนมหาธาตุ จังหวัดลพบุรี.

มีการค้นพบโบราณวัตถุชิ้นใหม่ที่สระมรกต ดงศรีมหาโพธิ์ จ.ปราจีนบุรี คาดว่าสลักขึ้นในสมัยทวาราวดี อายุระหว่างพุทธศตวรรษที่ 13-15 เชื่อว่าเป็นรอยพระพุทธบาท เนื่องจากมีธรรมจักรสลักอยู่บนฝ่าพระบาททั้งสองข้าง ส่วนหลุมเสาที่อยู่ระหว่างฝ่าพระบาทนั้น ดร.นันทนา ชุติวงศ์ กล่าวว่าอาจทำขึ้นเพื่อรองรับคันฉัตรอันเป็นเครื่องสูงและมักปรากฏอยู่ร่วมกับพระพุทธรูปและสัญลักษณ์แทนพระองค์อื่น ๆ นอกจากนั้น รอยพระทับของฝ่าเท้าไม่ใช่รอยเท้าที่นูนขึ้นเหนือฝ่าเท้าดังตัวอย่างพระบาทคู่อื่น ๆ

ได้ค้นพบประติมากรรมที่สำคัญ 4 รูป ภายในประเทศไทย 1) เทวรูปพระคเณศศิลา สูง 1.70 เมตร พบ ณ เทวาลัยเมืองพระรถ ดงศรีมหาโพธิ์ จังหวัดปราจีนบุรี กำหนดอายุไว้ว่าอยู่ในระหว่างพุทธศตวรรษที่ 11-12 เทียบได้กับเทวรูปพระคเณศจาก Tuol Phak Kin อีก 3 องค์ พบที่เมืองฝ้าย อำเภอลำปลายมาศ จังหวัดบุรีรัมย์ ได้แก่ 2) พระโพธิสัตว์ศรีอาริยเมตไตรย สูง 47 เซนติเมตร อาจหล่อขึ้นในศิลปะขอมสมัยไพรกเมง อายุราว พ.ศ.1200-1250 3) พระโพธิสัตว์อีกองค์อาจเป็นพระโพธิสัตว์ศรีอาริยเมตไตรยเนื่องจากสัญลักษณ์บนมวยผมหลุดหายไป สูง 1.37 เมตร คงหล่อขึ้นหลังกว่ารูปแรก ระหว่าง พ.ศ.1250-1350 4) พระพุทธรูปสำริด สูง 1.20 เมตร ในศิลปะทวารวดี ราวพุทธศตวรรษที่ 13.