唐卡的绘制极为复杂，用料极其考究。颜料全部为矿植物原料，色泽艳丽，经久不褪色。其制作工序简要概述为以下几个步骤：
制作画幔
首先是将几节尺寸相同的白棉布缝合在一起，用没有弹性的绳子绷于木框上。整个画布不但要平整，而且要缝得天衣无缝。传统的画幔要求尤其考究，首先将画布紧缝在四支竹竿上，再用没有弹性的绳子将其绷在比之更大的木框内，内外两层画框可使画布更显匀称，紧凑。现在的画幔制作大部分是缝在空心四楞铁框和较粗的木条上。
浆制
将白布缝合，再用自制的牛皮胶和石膏粉对其浆制。等到浆干后，淡淡地洒上一层水，用光滑的石头或瓷器反复打磨，直至布面光洁。然后用木制的较大号圆规对画布进行方圆矫正，确认画布方正无误，松紧匀称后，在画布上进行打线。打线是按照画布的大小需要用线条按排图案，打线是绘画的第一个步骤。
勾线条用墨色，至今有些画师不用墨汁构线，而是将杨树或柳树的树桩劈开后烧成的炭笔，一般大幅的唐卡在构图时，第一遍是用炭笔来勾勒，然后再用铅笔或碳素笔画些细节的部位给草图定稿，构草图时要拌和适量的胶水，麝香（防腐）调和成汁使用。
构草图包括：量尺寸、画裸体骨架、画衣服和宝冠、画山水、行云、花草、禽兽、房屋等背景、画墨线、擦去多余的线条。这一工序要求唐卡艺人非常的了解和熟悉佛与菩萨的历史背景，掌握人物与背景图案的布局比列。
上色
先给天空和大地上色，然后依次给服饰、肌肤、云烟、花木、亭榭、长廊、供品等上色。另外，上色时要注意颜料中的胶的含量，如果含胶过多，画布背面会渗出胶粒；如果含量过少，用手擦拭画面时，手上会沾有颜色，根据观察要随时添加胶水。这就要求艺人熟练掌握佛与菩萨等人物的肤色及法器、动植物、蓝天、大海、雪山、草木、护城河等的调色和上色技能。
勾线
唐卡作为工笔画，勾线是最费时间和眼力的一个过程。勾线是用尖细的笔尖勾描画面的基本画法，也是藏画艺术中独特的绘画技法。衣服褶皱，面部轮廓，花瓣形状，山水行云，变化曲线等都需要勾线来完成。要求人物形象饱满，曲线中有粗有细。顿挫变化粗狂有力，圆融流畅，包括细画鼻、耳、眼、口及勾金线来完成。所谓“勾金线“，多指将金箔和水调匀后，用最细的毛笔（画师可以根据自己的需要自制）勾勒背光、衣冠等，进一步修饰画像。
西藏德格地区的唐卡艺人以构草图见长，热贡的唐卡范本大部分来自德格。昌都地区的唐卡艺人则坚持用纯天然的矿物质燃料绘制唐卡，以经久不掉色，经久不变色，且颜料的调配及色彩的绚丽多彩而文明于世，而热贡唐卡则以描金，贴金等用金技艺著称。
开眉眼
开眉眼是唐卡绘制过程中最重要的一步，一幅唐卡的成败，往往取决与眉眼开得是否成功。部分老艺人，将开眉眼的功夫当作绝技，单脉相传，不轻易示人。开好眉眼就能起到画龙点睛的作用，同时预示着一幅唐卡的绘制最终竣工。
喜悦的表现手法为眼睛成弓形，瞳孔在弓形的中央，给人以正视前方，心怀喜悦的感觉；弓形两端下垂，表示佛在沉思；弓形两端上翘，表示佛在微笑。
慈悲的表现手是眼睛为青稞粒形，在其中央画上瞳孔的一半，就会表现出大慈大悲的形象。
悲伤的表现方法是上眼皮和眉毛的两端下垂，只见半个瞳孔。
忿怒的表现手法是眉毛粗，两端上翘，瞳孔大而圆。
唐卡绘好后，在画面的四周缝裱丝绢绸缎，用圆木棒将唐卡的底边卷好将其撑住，其长度基本与唐卡的一致，两端也可以比唐卡宽度再长出几厘米。上端横条为一根扁平的木条，中间有一条细绳便于悬挂。这样一幅完整的唐卡就呈现的世人面前了。
唐卡的裱衬物可以是棉布、丝绢、绸缎等。有一些唐卡虽然背面全裱。但裱好后，在画面背后做一个翻盖，以便能够看到写在唐卡背面边上的文字，在这种情况下，除了人们要揭开衬页看背面的文字情况外，平常唐卡画面背面与里衬的两个底边都固定在一起。
