武周时期在绘画方面也有许多成就。武则天喜爱并提倡绘画。张易之、张昌宗曾命画工图写武三思及纳言李峤等十八人形象，号为“高士图”。当时的大画家薛稷、殷仲容、曹元廊、李思训、吴道子、李嗣真等人，都有一些绝妙的作品。薛稷“善花鸟人物杂画，而犹长于鹤”。所画《啄苔鹤图》和《顾步鹤图》天顶项之浅深、氅之黛淡，啄之长短，胫之细大，膝之高下，皆极其妙，故有“鹤必称稷”之说。殷仲容“善书画，工写貌及花鸟，妙得其真。或用黑色，如兼五彩”,曹元廊“工骑猎人马山水，善于布置”。所画九鼎山川物产， “时称绝妙。”
《后周北齐梁陈隋武德贞观永徽等朝臣图》、《高祖太宗诸子图》、《秦府学士图》、《凌烟图》亦名噪一时。李思训“画技超绝，工山石林泉，笔格遒劲，得湍濑潺缓烟霞缥渺难写之状。”吴道子后来居上，更是大名鼎鼎， “其变态纵横，与造物相上下，则僧繇疑不能及也”,时人誉为“画圣”。
在唐代古墓和敦煌石窟之中，至今仍残留着一些武周时期的壁画。这些壁画，多非名家手笔，但观者莫不啧啧赞赏。
武周时期绘画艺术的发展，固然与绘画艺术自身的承继和画家的勤奋努力有关，但与武则天的提倡也不无关系。她令书画家整理内库书画，就是一个很好的证明。正因为唐初以来绘画艺术有较大发展，加以社会的安定及武则天的提倡和画家的用功，武周时期的绘画艺术同书法艺术一样，继承了前代的成果，发展到了一个较高的水平。