Động nằm ở phía tây nam vịnh Hạ Long cách cảng tàu du lịch 4 km, trên đảo Đầu Gỗ ở độ cao 25 m 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.

Ra khỏi động Thiên Cung, ta sẽ có cảm giác như vừa được xem một "bảo tàng mỹ thuật" vô cùng độc đáo, công phu, kỳ thú mà tất cả đều do bàn tay thần tình của tạo hoá làm nên, vượt khỏi tài trí và sức tưởng tượng của con người.

Động gắn liền với truyền thuyết về vua Rồng xưa. Chuyện kể rằng: "Sau khi vua Rồng giúp dân ta đánh tan giặc giã, vua Rồng trở về động của mình, năm ấy trời hạn hán nặng, dân tình mất mùa nhiều nên họ phải cầu cứu vua Rồng ra tay làm mưa. Bao nhiêu người đã ra đi mà không có ngày trở về. Không sợ nguy hiểm gian nan, có một đôi vợ chồng trẻ quyết tâm cùng nhau đi tìm gặp vua Rồng. Người con gái của họ ra đời được đặt tên là nàng Mây. Nàng Mây lớn lên đã làm xao xuyến trái tim Hoàng tử Rồng và tình yêu đã giúp họ tìm đến với nhau, đám cưới được tổ chức 7 ngày 7 đêm tại khu vực trung tâm động. Để chúc mừng đám cưới, những chú rồng bay lượn lúc ẩn lúc hiện trong rừng mây nhũ đá, những chú voi con công kênh nhau lên nhảy múa, những con mãng xà lớn trườn mình quấn quanh cây đa cổ thụ, hai chú sư tử đá nhảy múa bờm tóc tung bay, trên cao những chú đại bàng dang rộng đôi cánh khổng lồ. Một chú voi lớn được trang trí diêm dúa công phu đang nằm phủ phục chờ cô dâu chú rể bước xuống. Nam Tào, Bắc Đẩu tóc bạc như mây cũng đến dự tiệc vui, cảnh tượng vô cùng tưng bừng náo nhiệt".

Trung tâm động là bốn cột trụ to lớn lực lưỡng chống đỡ thiên đình. Từ chân cột tới đỉnh đều được "chạm nổi" nhiều hình thù kỳ lạ như chim cá, cảnh sinh hoạt của con người, hoa lá cành... Trên vách động phía bắc là cảnh một bầy tiên nữ đang múa hát chúc mừng đám cưới. Dưới vòm động cao vút, từng chùm nhũ đá rủ xuống muôn màu tạo thành bức rèm đá tự nhiên lộng lẫy. Đâu đó có tiếng trống bập bùng như trong đêm hội làng xưa. Đó chính là tiếng gió thổi qua kẽ đá. Nhìn lên vòm động cao vút, màu thạch nhũ xanh như dát ngọc ta ngỡ như đang đứng trong cảnh bồng lai vậy.

Tới ngăn động cuối cùng, những luồng ánh sáng trắng xanh đỏ xen lẫn phối màu tạo nên khung cảnh hoa lệ. Một khe nước tự nhiên bốn mùa tuôn chảy róc rách, nơi đây có ba chiếc ao, nước trong vắt. Theo truyền thuyết, đây là nơi nàng Mây thường tắm cho 100 người con của mình và nuôi họ trưởng thành. Một con đường dẫn ra phía ngoài quanh co uốn khúc, đó chính là con đường mà nàng Mây cùng 50 người con của mình ra đi để khai phá vùng đất mới, 50 người con còn ở lại cùng với người cha xây dựng quê hương, di vật mà người mẹ để lại là bầu vú tiên tràn trề sức sống.