Во внутреннем убранстве церквей развивалась и получила распространение полихромия. Статуи и капители покрывали краской, а стены романских храмов расписывали фресками. Сюжеты стенной росписи располагались в зависимости от ориентации здания: на северных стенах церквей изображались картины Ветхого Завета, на южных – сцены из Нового Завета, а западная часть храмов была посвящена Страшному суду. Сводчатые стены церквей также покрывались фресками и, кроме того, украшались коврами, вышивками и гобеленами. Вышивка из собора в Байё – одно из редчайших произведений романского искусства, выполненное на текстиле и сохранившееся до наших дней. На ней представлено завоевание Англии Вильгельмом Завоевателем. Переливы света, проникавшего сквозь цветные витражи, сияли на золотых предметах религиозного культа, отражаясь в покрывавших их драгоценных камнях. Средневековая фресковая живопись зародилась и развивалась под влиянием византийских традиций, особенно ощутимых в храме в Берзе-ля-Вилль, недалеко от Клюни. В Сен-Савэн огромная фреска, на которой представлены картины от Сотворения мира до событий из жизни Моисея, покрывает неф собора. Без учета региональных особенностей, романской фресковой росписи свойственны следующие объединяющие черты: соблюдение геометрического построения картин, экономичность в выборе палитры красок, изображении предметов и элементов декора и в акцентуации жестов и движений персонажей для достижения максимальной экспрессивности. Ввиду хрупкости материала до наших дней почти не сохранилось романских витражей. Они выполнялись из толстого стекла на богатом орнаментальном фоне и обрамлялись широким бордюром (стилизованная флора и фантастическая фауна). Витражи из Манса представляют Вознесение, витражи из Пуатье – Распятие, а витражи из собора Нотр-Дам-де-ля-Белль-Веррьер из Шартра являются самыми прекрасными образцами этого вида романского искусства. Искусство ваяния представлено скульптурным изображением Девы Марии из церкви Сент-Фуа-де-Конк, ставшей настоящим идолом для паломников в IX и X в., обильно украсивших ее драгоценными камнями в благодарность за оказанную милость и благодеяния.
В готическую эпоху витражи постепенно заменяют стенную роспись, становясь основным видом декора средневековых храмов, а скульптура отдаляется от романских образцов. К 1200 г. в Шартре витражи представляли собой множество квадратных и круглых окон с изображением исторических панно, появились и монументальные изображения святых. Размах шартрских витражей был впечатляющим: 164 окна общей площадью более двух тысяч шестисот квадратных метров, установленных между 1200 и приблизительно 1236 г. Низкие окна включали отдельные сюжеты, а на высоких витражах изображались одна или две фигуры святых. Розы трансепта представляли отдельных персонажей, группирующихся вокруг центральных мотивов. Монументальность этого вида искусства, обогащаясь новыми технологиями и процессами производства, вызвала к жизни появление целых направлений и школ: к 1270 г. в Сент-Урбэн де Труа художник обыгрывал игру красок, изображая высокие яркие фигуры святых на серовато-прозрачном фоне.
Начиная с 1310 г. использование позолоченного серебра дало возможность витражам заиграть новыми красками, а готическое искусство в полной мере заслужило название «искусства гармонии и света» (А. Воше).
Обновление скульптурного искусства шло постепенно, сохраняя преемственность и стилистическое постоянство между романским искусством Лангедока и Бургундии и первыми готическими статуями собора в Шартре.
Готическая скульптура обходила своим вниманием капители, отдавая предпочтение декору порталов церквей, представляющих иногда «триптихи», как в Шартре, где в центре, на фоне апокалиптических сцен, был изображен Христос, справа – Дева Мария, которую окружали картины детства и Воплощения Христа, а слева – образы Вознесения. В проемы окон вставлялись статуи, опирающиеся на колонны. Отделенные от несущих опор (хотя, может быть, они и служили поддержкой для них) и окружавшие их, статуи имели автономную конструкцию, что и подтвердил недавний демонтаж одной из них, которая, хотя и подчеркивала форму колонны, но была независима от нее. На сводах арок были представлены свободные искусства и мудрецы Античности, в их изображении усматривался намек на качество обучения, которое давалось в школах Шартра.