南阳画像石属于一种有绘画造型特点的浅浮雕艺术，雕刻技法有四种：①平面阴线刻，即在略经剔平的石料表面用单线刻出图像，不加其他处理，主要流行于西汉中期；②凹面阴线刻，即将画像部分凿成凹面，再用阴线刻画图像细部，在轮廓线之外剔出横竖纹底子，这种技法较少使用；③平底浅浮雕，即将图像外的底子剔去薄薄一层，使图像呈浮雕状，再用阴线刻画细部；④纹底浅浮雕，即先刻出图像轮廓，并用阴线刻画细部，然后在底子上刻出长短较整齐的横、竖或斜线纹，以富有图案韵律的底子衬托自由多变的图像。
这种技法从西汉末年的时候起被大量运用，是南阳画像石的代表性技法，使用率占总数2／3。
从形成到衰落的时候，南阳画像石的艺术风格基本上是统一的，只是在某些方面有所变化和发展。早期作品的构图主体突出，形象分布比较疏朗，不加任何补白装饰，有单纯、朴素的艺术效果。从中期开始，苍龙、白虎、羽人、鹿车、羲和浴月、嫦娥奔月等作品的主体形象周围饰以浮动的云气，用圆点加连线表示星座，使天空景象和神怪世界有着异于现实生活的虚幻、缥缈情境。大部分作品是一个画面表现一个故事或一组物象，较少堆砌，形象以平面横向分布为主。造型的运动感极为强烈，驷骑、动物多呈追逐相搏、奔腾跳跃之状，具有蓬勃的野性与生机。乐舞百戏中的人物体态多变，如南阳汉画馆藏的一块“冲狭”画像石，图中一女伎着地未稳，另一位又捷疾冲向狭围，身影错落，动感明显。西汉时期的画像一般都施朱彩，门扉上施彩的作法延续到东汉。在大量未施彩的画像中，由于石料只略经打磨平整，表面仍存粗糙效果，形象的细节均未细致具体刻画，画像直观上显得随意、自然。造型与雕刻风格的统一，构成南阳画像石淳朴厚重、恢宏阔大的整体气势。