与中洞相同，北响堂山的南洞也保留了原先的塔形覆钵顶和窟外前廊，覆钵顶内还加了一个小窟。主室为佛堂式结构于三壁开龛。每个佛龛有主尊佛并六名胁侍立像：二菩萨二弟子二缘觉。石窟上方有数排体型稍小的佛像，窟顶浮雕莲花藻井。这个洞窟的修建似乎中断了一段时间，之后由另一批匠人完成。通过比较造像风格的差异，我们可以判断该窟的营建分为两个阶段，第二阶段在正壁的一组造像上有所反映。在那些从这个洞中移走的造像头部的风格差异中也能发现这一点。除造像外，南洞的另一个重要特色在于其中的大量刻经。这些刻经位于洞窟入口处的石壁、前廊、以及廊外墙面上，并延伸至庭院北墙处。位于刻经结尾处的唐邕碑记载石窟完成于568－572年之间。