Động nằm ở phía tây nam vịnh Hạ Long cách cảng tàu du lịch 4 km, trên đảo Đầu Gỗ ở độ cao 25m so với mực nước biển. Đường lên động Thiên Cung vách đá cheo leo, hai bên cây che phủ um tùm. Qua một khe cửa hẹp, lòng động đột ngột mở ra khoảng không bên trên một mặt bằng hình tứ giác với chiều dài hơn 130 m. Càng vào trong ta càng ngỡ ngàng trước vẻ đẹp hết sức sinh động và lộng lẫy do thạch nhũ tạo nên. Trên vách động phía đông là một bức tranh hoành tráng đồ sộ, trong đó nổi lên những nhân vật trong truyện cổ tích xưa, đường nét mềm mại uyển chuyển và vô cùng tinh tế sắc sảo tới từng chi tiết nhỏ, những khối điêu khắc dù là đồ sộ hay nhỏ bé đều được bàn tay của tạo hoá trau truốt tỉ mỉ.