关于千手观音的形象，在各种经轨中所载并不相同，据《千眼千臂观世音菩萨陀罗尼神咒经》卷上、《千手千眼观世音菩萨姥陀罗尼身经》所说，是身作檀金色，一面千臂。《千手干眼观世音菩萨姥陀罗尼身经》中另说，千臂中十八臂的印相持物。依《千光眼观自在秘密法经》所说，身是*金色，于红莲花上半枷跌坐，有11面40手。
十一面中，当前三面作菩萨相，本面有三目，右边三面作白牙向上相，左边三面是忿怒相，当后一面为爆笑相，顶上一面作如来相。依《摄无碍经》中所说，是身金色，千臂千眼，有五百面。依《世尊圣者千眼千首千足千舌千臂观自在菩提萨埵怛，广大圆满无碍大悲心陀罗尼》所说，为千眼、千头、千足、千舌、千臂之相。
在胎藏界曼茶罗中此尊则有二十七面千臂，结咖跌坐于宝莲花上。千手中，有四十手(或四十二手)各持器仗，或作印相，其余各手不持器杖。日本学者小林市太郎曾说：“密教诸宗的威力在神咒，魅力在形相。”千手千眼观音形象的魅力尤其突出动人。
在实际图像里，有二臂、四臂、十二臂、十八臂、三十八臂、四十臂、四十二臂、七十四臂以及千臂种种不同，每手掌各具一眼。但一般是按《千手经》作四十臂或四十二臂。四十臂是左右各二十臂，每手各有所持物.表示其特殊的功能，以每手眼各配二十五有(通三界而有二十五种果报为二十五有)，象征性地表示千手千眼。也有加上正常的二臂的，因成四十二臂。
标志千手观音图像传播的一个值得注意的事实是于阗国画家尉迟乙僧在慈恩寺塔前画大悲像一事。据《唐朝名画录》：“乙僧今慈思寺塔前功德，又凹凸花面中间千手眼大悲，精妙之状，不可名焉。”乙僧于贞观初被荐入都，善画外国及佛像，授宿卫，封郡公。慈恩寺为贞观二十二年时太子李治为追荐亡母文德皇后而建，大雁塔则是玄类为保存所取佛经于永徽三年建议朝廷所立，由于塔寺都是朝廷救建，又是玄奖所住寺，在教内外都显得非常重要。伽梵达摩重译《千手经》就是在这个时候。
在朝廷敕建的大寺里由著名画家画大悲像，并被当作“神品”，可见乙僧的高度艺术水平，同时也反映了大悲信仰正在流行起来。所谓“凹凸花”，是中亚传人的天竺绘画技法，指先用“屈铁盘丝”的线条勾勒，再加晕染，造成立体效果的表现方法。大悲观音用这种方法画出，乃“外国之物像，非中华之威仪”，接受它是要有一定的吸收外来新鲜事物的心理准备的，这种新奇的技法恰好配合表现那种奇特的形象和信仰内容，对推动信仰也起了一定的作用。千手观音被在艺术中特别突出地表现出来的事实，表明它的形象的魅力得到了人们普遍的欣赏。如此在艺术上迅速地反映宗教信仰的变化，也是由于中土本身具有发达的文化土壤，这也形成为中国佛教信仰的一个特征。
初唐时期的千手观音像现存不多。“龙门石窟的东山万佛沟有二身千手千眼观音立像，有学者认为是七世纪末、八世纪初的作品。”如果此说可靠，则当是现存最早的千手千眼观音像了。龛内浮雕立像三眼十二臂，掌心均有一眼，额上刻一眼，宝冠有化佛，周围伸出无数小手臂如放射状。后面又有一干手观音窟，高厘米，深厘米，宽厘米，正壁风化严重，无造像，东壁有一千手观音图浮雕，画面略高于窟底，观音像已被盗凿，现只存伸展的群臂，掌心向外呈扇形，扇面直径为厘米。这种形象直接启发了后来制作千手千眼观音的形式。又龙门擂鼓台北洞窟眉上方有一观音兔，刻八臂观音一尊。唐代龙门石窟的兴盛期是高祖到玄宗时期(-)，尤以武周时期(-)最为兴旺。正是在这一时期密教造像也最多。
第一多的当数大日如来，其次就是观音，主要是四臂、八臂、千手千眼等密教观音像。在河南方城县佛沟的摩崖造像中也有十二臂观音，大约营造于开元元年()前后。此时十一面观音也相当流行，如敦煌莫高窟窟的十一面六臂观音，观音头顶化佛，服装虽颜色艳丽但形制简单，纹理朴素，身无璎珞花饰，六臂中主要双臂一手施说法印，一手持净瓶，具有较强的外来艺术风格。
时至盛唐，开元年间密教大兴，给当时的绘画创作以新的刺激。密教观音则以其面貌的瑰丽新奇而被当时人做为常用的题材，如“画圣”吴道子及其弟子卢楞伽和另一位传为弟子杨庭光，都画有密教菩萨。仅据《宣和画谱》录，吴道子就有大悲菩萨像三，如意菩萨像一；卢楞伽有大悲菩萨像一，七俱服菩萨像一；杨庭光有如意轮菩萨像一。这肯定不会是他们所画这一题材作品的全部。与道子同时的杨惠之被称为“塑圣”，以塑工妙天下，据传曾塑八万四千手眼观音，不可措手，故作千手眼，后之作者皆祖之，见陈眉公《太平清话》。
敦煌莫高窟有多处盛唐时期《千手经变》，如79、、、等窟，手臂四十、四十二或不详。另外还有四川安岳卧佛院第四十五号窟左壁的千手观音和丹棱郑山第六十四号盛唐千手观音龛。千手观音造像仍在探索中，但千手的处理方式有很大改进。利用背光阴刻的手法表现千手成为惯例。
中唐时期密教信仰仍然流行，莫高窟中也存有不少密教观音造像。如出身于官僚家庭的居士李大宾所造第48号窟，竣工于大历十一年（）以前，东壁门上绘千手千眼观音，窟外原有阴庭诫所作《大唐陇西李府君修功德碑记》，其中的记载与现在遗存的状况基本相合。画家辛澄善画观音，《宣和画谱》录他存有大悲菩萨像二，白衣观音像一，如意轮观音像二，不空钓(钩)菩萨像一等。晚唐五代的画家也多有画大悲像的。
据画记等资料，蜀地画家所作尤多，如《益州名画录》记载，左全于宝历（-)中驰名天下，于大圣慈寺文殊阁东畔画千手眼大悲变相。范琼自大中(-)至干符(-)的三十余年间，于圣慈寺、圣寿寺、圣兴寺等处作观音像。这些寺院的大悲院皆以千乎千眼观音为本尊。蜀地杜子滚也画有大悲像。蜀地之外，如长安人朱殊、南唐的曹仲玄、王齐翰等也都有这类作品。著名画家的创作也反映了社会各阶层的信仰情况。石窟雕塑中的千手观音这一时期也相当成熟，如四川邛崃石笋山3号龛中千手观音，服饰华丽，衣褶流畅，体态均匀，刻画细腻，尤其背光中的千手处理非常规范化。
元和(-)以后，密宗渐趋衰落，但到晚唐，大悲信仰却出现了又一个高潮。晚唐毁佛，寺庙壁画大部被毁。但在西睡敦煌以及两川等地，大悲信仰仍在流行。敦煌在吐蕃统治时期，观音形象显着增多。这个时期所凿洞窟主室东壁窟门两侧一般布置如意轮观音和不空绢索观音组像，同时千手千眼观音和十一面观音也在增多。到后来张氏恢复河西的时期，又有十一面观音和不空绢索、千手千眼和不空绢索等新的组合。五代时期今四川地区遗存的密教观音像还有很多。尽管“救苦”和“大慈大悲”在早期都曾用来形容观音，但自唐代传人《千手经》后，“大悲”一词就用以专指千手千眼观世音菩萨，这应归功于唐代千手观音信仰在中国迅速流行。
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