อยู่ในห้วงพุทธศตวรรษที่ ๑๙-๒๐ นับตั้งแต่พ่อขุนบางกลางท่าวเจ้าเมืองบางยาง และพ่อขุนผาเมือง เจ้าเมืองราดได้ร่วมกันตีได้เมืองสุโขทัย พ่อขุนบางกลางท่าวได้รับสถาปนาเป็นเจ้าเมืองสุโขทัย ประกาศอิสรภาพไม่ขึ้นกับขอม และได้มีพระมหากษัตริย์ปกครองกรุงสุโขทัยต่อมาอีกหลายพระองค์ ตั้งอาณาจักรสุโขทัยเป็นปึกแผ่น 
 
          ในห้วงเวลาดังกล่าว พุทธศาสนาในลังกาเจริญรุ่งเรืองมาก บรรดาพระสงฆ์ในสุวรรณภูมิอันได้แก่ ไทย พม่า มอญ พากันไปศึกษาพุทธศาสนาในลังกาเป็นอันมาก และได้มีพระสงฆ์ชาวลังกา เข้ามาเผยแพร่ พุทธศาสนาในดินแดนส่วนนี้ด้วย โดยในระยะแรกมาอยู่ที่นครศรีธรรมราช ต่อมาจึงขึ้นไปอยู่สุโขทัย และเชียงใหม่ ดังนั้นพระพุทธรูปในยุคนี้จึงได้แบบอย่างมาจากลังกา ลักษณะโดยทั่วไปมีดังนี้คือ รัศมียาว เส้นพระศกขมวดก้นหอย ส่วนมากไม่มีไรพระศก พระขนงโก่ง พระนาสิกงุ้ม พระหนุเสี้ยม หัวพระถันโปน ชายสังฆาฏิยาว ปลายมี ๒ แฉก และย่นเป็นเขี้ยวตะขาบ ฐานส่วนใหญ่เป็นแบบฐานเอียง ตอนกลางโค้งเข้าด้านใน ตรงข้ามกับสมัยเชียงแสน 

พระพุทธรูปสมัยนี้ แบ่งออกเป็น ๓ รุ่น ด้วยกัน คือ
รุ่นแรก มีวงพระพักตร์กลมแบบลังกา
รุ่นที่สอง มีวงพระพักตร์ยาว และพระหนุเสี้ยม
รุ่นที่สาม น่าจะสร้างในรัชสมัยพระมหาธรรมราชา หรือ พระเจ้าลิไท พระองค์ทรงหาหลักฐานต่าง ๆ จากพระไตรปิฎก มาประกอบการสร้างพระพุทธรูป จึงได้เกิดพระพุทธรูปแบบสุโขทัยขึ้นอีกแบบหนึ่ง ได้แก่ พระพุทธชินราช พระพุทธชินสีห์ วงพระพักตร์ รูปไข่คล้ายแบบอินเดีย ปลายนิ้วพระหัตถ์เสมอกันทั้ง ๔  นิ้ว