汉画像石、画像砖的创作，一般是在石头或印模上先起墨稿，然后再用刀、锥等工具来雕刻，很多画像在完成后还要施彩，因此可以说它是一种绘画与雕塑相结合的艺术创造。汉代的画师和雕刻工匠在处理绘与雕的关系时，充分展现了他们高超的技艺和纯熟的手法，既发挥了雕塑的体量感和力度感，同时也保留了绘画的细腻和流畅。其雕刻手法多种多样，有阴线刻、阳线刻、凹面刻、减地平面雕、浅浮雕、高浮雕和透雕。其中，阴线刻、减地平面雕、浅浮雕，是画像砖石中最惯用和最常见的雕刻手法。阳线刻、凹面刻、高浮雕作品虽然也经常可见，但数量不多。

运用各种雕刻手法，很大程度上促成了画像石、画像砖的多样性风格。线刻分为阴线刻和阳线刻两种。阴线刻是在石面上直接以凹入的线条来刻画物象，有凿纹地阴线刻和平滑地阴线刻两种表现形式。这一手法普遍用于画像石中，如山东长清孝堂山石祠画像，就是采用了在平滑石面上雕刻阴线造型的手法，画面整洁、线条遒劲。阴线刻在画像砖中并不多见，河南洛阳出土的几块西汉画像砖，则采用了这种手法，画面中的线条硬朗刚劲。阳线刻是用凸起的线条来塑造物象，主要用于制作画像砖，画像石中则难得一见。其方法是用阴线来刻画印模中的物象，然后再压印或脱模到泥坯上，使泥坯上的物象表现为凸起的阳线条。河南南部和四川的一些画像砖即采用了这种手法，如河南淅川的一块车骑人物画像砖和唐河的一块双阙屋宇画像砖，物象造型几乎全部用阳线，线条工整爽朗。又如四川成都的一块斧车画像砖，可以说是采用阳线刻手法的经典，线条简洁疏朗、张扬洒脱，画面极富动感和气势。

画像石、画像砖中的减地平面雕、浅浮雕、高浮雕，均具有浮雕属性。减地平面雕是将物象以外部分薄薄剔除一层，使物象呈平面凸起状，分为减地平面雕不加阴线刻和减地平面雕加阴线刻两类，有凿纹地和平滑地两种形式。浅浮雕是把物象以外剔除较深，使物象呈弧面凸起状，有些浅浮雕上不加阴线刻，大多数则以阴线刻补充细部，亦有凿纹地和平滑地两种形式。高浮雕是把物象以外部分深度剔除，使物象高高鼓凸于石面。山东嘉祥武梁祠画像，就是带凿纹地的减地平面雕加阴线刻的一个典型例子，其凿纹均匀细密，画面平整光滑，雕刻严谨工整，具有凝重典雅之作风。江苏徐州洪楼出土的力士画像石、四川彭县出土的斧车画像砖，则是浅浮雕的代表。物象主体采用块面造型，局部辅以线刻，充分展现了雕塑的体量感和力度感。