Vùng di sản trên vịnh Hạ Long được thế giới công nhận (vùng lõi) có diện tích 434km², như một hình tam giác với ba đỉnh là đảo Đầu Gỗ (phía Tây), hồ Ba Hầm (phía Nam) và đảo Cống Tây (phía Đông), bao gồm 775 đảo với nhiều hang động, bãi tắm. Vùng kế bên (vùng đệm), là di tích danh thắng quốc gia đã được Bộ Văn hóa Thông tin xếp hạng từ năm 1962. Địa hình Hạ Long là đảo, núi xen kẽ giữa các trũng biển, là vùng đất mặn có sú vẹt mọc và những đảo đá vôi vách đứng tạo nên những vẻ đẹp tương phản, kết hợp hài hòa, sinh động các yếu tố: đá, nước và bầu trời. 
Các đảo ở vịnh Hạ Long có hai dạng là đảo đá vôi và đảo phiến thạch, tập trung ở hai vùng chính là vùng phía Đông Nam Vịnh Bái Tử Long và vùng phía Tây Nam vịnh Hạ Long. Theo thống kê của ban quản lý vịnh Hạ Long, trong tổng số 1.969 đảo của vịnh Hạ Long có đến 1.921 đảo đá với nhiều đảo có độ cao khoảng 200m. Đây là hình ảnh cổ xưa nhất của địa hình có tuổi kiến tạo địa chất từ 250-280 triệu năm về trước, là kết quả của quá trình vận động nâng lên, hạ xuống nhiều lần từ lục địa thành trũng biển. Quá trình carxtơ bào mòn, phong hóa gần như hoàn toàn tạo ra một vịnh Hạ Long độc nhất vô nhị, với hàng ngàn đảo đá nhiều hình thù, dáng vẻ khác nhau lô nhô trên mặt biển, trong một diện tích không lớn của vùng Vịnh. 
Vùng tập trung các đảo đá có phong cảnh ngoạn mục và nhiều hang động đẹp là vùng trung tâm Di sản Thiên nhiên vịnh Hạ Long, bao gồm phần lớn vịnh Hạ Long (vùng lõi), một phần vịnh Bái Tử Long và vịnh Lan Hạ thuộc quần đảo Cát Bà (vùng đệm). 
Các đảo trên vịnh Hạ Long có những hình thù riêng, không giống bất kỳ hòn đảo nào ven biển Việt Nam và không đảo nào giống đảo nào. Có chỗ đảo quần tụ lại nhìn xa ngỡ chồng chất lên nhau, nhưng cũng có chỗ đảo đứng dọc ngang xen kẽ nhau, tạo thành tuyến chạy dài hàng chục kilômét như một bức tường thành. Đó là một thế giới sinh linh ẩn hiện trong những hình hài bằng đá đã được huyền thoại hóa.

Hệ Thống Hang Động Và Các Hòn Đảo Nhỏ Trên Vịnh Hạ LongHệ Thống Hang Động Và Các Hòn Đảo Nhỏ Trên Vịnh Hạ Long

Các Hòn Đảo Nhỏ Trên Vịnh Hạ Long

Đảo thì giống khuôn mặt ai đó đang hướng về đất liền (hòn Đầu Người); đảo thì giống như một con rồng đang bay lượn trên mặt nước (hòn Rồng); đảo thì lại giống như một ông lão đang ngồi câu cá (hòn Lã Vọng); phía xa là hai cánh buồm nâu đang rẽ sóng nước ra khơi (hòn Cánh Buồm); đảo lại lúp xúp như mâm xôi cúng (hòn Mâm Xôi); rồi hai con gà đang âu yếm vờn nhau trên sóng nước (hòn Trống Mái); đứng giữa biển nước bao la một lư hương khổng lồ như một vật cúng tế trời đất (hòn Lư Hương); đảo khác tựa như nhà sư đứng giữa mặt Vịnh bao la chắp tay niệm Phật (hòn Ông Sư); đảo lại có hình tròn cao khoảng 40m trông như chiếc đũa phơi mình trước thiên nhiên (hòn Đũa), mà nhìn từ hướng khác lại giống như vị quan triều đình áo xanh, mũ cánh chuồn, nên dân chài còn gọi là hòn Ông v.v. 
Bên cạnh các đảo được đặt tên căn cứ vào hình dáng, là các đảo đặt tên theo sự tích dân gian (núi Bài Thơ, hang Trinh Nữ, đảo Tuần Châu), hoặc căn cứ vào các đặc sản có trên đảo hay vùng biển quanh đảo (hòn Ngọc Vừng, hòn Kiến Vàng, đảo Khỉ v.v.). Dưới đây là một vài hòn đảo nổi tiếng: 
Hòn Con Cóc: Hòn Con Cóc nằm cách cảng tàu du lịch Bãi Cháy khoảng 12 km về phía Đông Nam, trên vùng vịnh Hạ Long. Đây là hòn núi đá rất đẹp có góc nghiêng và hình dáng như một con cóc ngồi xổm giữa biển nước, cao khoảng 9m. 
Hòn Gà Chọi: Là một trong những hòn đảo nổi tiếng trên vịnh Hạ Long, hòn Gà Chọi (hay đôi khi gọi là Hòn Trống Mái) nằm gần hòn Đỉnh Hương ở phía Tây Nam của Vịnh, cách cảng tàu du lịch Bãi Cháy khoảng 5 km. Đây là cụm gồm 2 đảo có hình thù giống như một đôi gà, một trống một mái, có chiều cao khoảng hơn 10m với chân thót lại ở tư thế rất chênh vênh. Là biểu tượng trên logo của vịnh Hạ Long, hòn Gà Chọi cũng là biểu tượng trong sách hướng dẫn du lịch Việt Nam nói chung. 
Đảo Ngọc Vừng: Đảo Ngọc Vừng nằm cách cảng tàu du lịch khoảng 34 km, thuộc huyện Vân Đồn, tỉnh Quảng Ninh, có đặc điểm là một trong số ít đảo đất trên vùng vịnh Hạ Long. Xung quanh đảo có nhiều bãi biển đẹp, có núi Vạn Xuân cao 182m và có di chỉ khảo cổ thuộc văn hoá Hạ Long rộng 45.000m². 
Đảo Ngọc Vừng rộng 12 km², có người ở, có bến cảng cổ Cống Yên thuộc hệ thống thương cảng cổ Vân Ðồn từ thế kỷ 11, và có di tích thành cổ nhà Mạc, thành nhà Nguyễn. Phía đông của đảo có bãi cát dài tới hàng kilômét với cát trắng trải ra tới tận bến tàu. 
Khu vực này tương truyền trước kia có nhiều ngọc trai, đêm đêm phát sáng cả một vùng trời biển, nên có một số đảo mang tên đảo Ngọc như đảo Ngọc Vừng (ngọc phát sáng), hay Minh Châu (ngọc châu, ngọc sáng). Trước kia cư dân trên đảo sống bằng nghề đánh bắt hải sản và khai thác ngọc trai. Ngày nay cư dân ở đây vẫn còn mò trai lấy ngọc, đồng thời nghề nuôi trai lấy ngọc cũng đang phát triển mạnh. 
Đảo Ti Tốp:  Đảo Ti Tốp, thời Pháp thuộc mang tên hòn Cát Nàng, nằm trên khu vực vịnh Hạ Long cách Bãi Cháy chừng 14 km về phía Đông. Đảo được đặt tên Ti Tốp từ khi Hồ Chí Minh đến thăm vịnh Hạ Long cùng với nhà du hành vũ trụ người Nga Gherman Titov, vào năm 1962. 
Đảo Ti Tốp có bờ dốc đứng và bãi cát trắng phẳng hình vầng trăng nằm dưới chân. Các tour du lịch thường ghé tàu vào đảo để du khách lên bờ leo núi ngắm toàn cảnh vùng Vịnh, tắm biển, chèo thuyền kay-ắc, kéo phao và kéo dù. 
Đảo Tuần Châu: Nằm cách cảng tàu du lịch Bãi Cháy khoảng 4km về phía Tây Nam trên vùng vịnh Hạ Long, Đảo Tuần Châu là một đảo đất rộng khoảng 3km², gần bờ, có làng mạc và dân cư thưa thớt. Trước kia trên đảo các nhà khoa học đã tìm được nhiều di chỉ khảo cổ thuộc nền văn hóa Hạ Long. Từ năm 2001, một con đường lớn đã được xây dựng nối đảo với đất liền. Một tổ hợp dịch vụ vui chơi, giải trí, quần thể khách sạn, nhà hàng và bãi tắm sang trọng được xây dựng, đưa vào phục vụ góp phần làm thay đổi bộ mặt của Hạ Long từ năm du lịch 2003 tới nay. 

Hệ Thống Hang Động Và Các Hòn Đảo Nhỏ Trên Vịnh Hạ LongHệ Thống Hang Động Và Các Hòn Đảo Nhỏ Trên Vịnh Hạ Long

Hệ Thống Hang Động Và Các Hòn Đảo Nhỏ Trên Vịnh Hạ Long

Không chỉ những biến đổi của những đảo đá màu xanh đen trên mặt nước biếc vùng Vịnh hấp dẫn du khách, trên những chiếc thuyền dơi màu nâu đỏ xuất phát từ bến tàu Hạ Long bắt đầu hành trình ngoạn cảnh, những khám phá lại tiếp tục khi du khách lên đảo, thăm thú những hang động ẩn chứa nhiều chứng tích lịch sử. Những hang động tại Hạ Long, theo các nhà thám hiểm địa chất người Pháp, khi nghiên cứu về vịnh Hạ Long đầu thế kỷ 20, khẳng định rằng hầu hết trong số chúng đều được kiến tạo trong thế Pleistocen kéo dài từ 2 triệu đến 11 ngàn năm trước, nằm trong 3 nhóm hang ngầm cổ, hang nền carxtơ và các hàm ếch biển. 
Hang Sửng Sốt: Hang Sửng Sốt, hay động Sửng Sốt nằm trên đảo Bồ Hòn ở trung tâm vịnh Hạ Long, được người Pháp đặt tên "Grotte des surprises" (động của những kỳ quan). Ðây là một hang động rộng và đẹp vào bậc nhất của vịnh Hạ Long. Nằm ở vùng trung tâm du lịch của Vịnh với hệ thống trong tuyến du lịch bao gồm bãi tắm Ti Tốp - hang Bồ Nâu - động Mê Cung - hang Luồn - hang Sửng Sốt. 
Hang Sửng Sốt là một hang dạng ống, nằm ở độ cao 25m so với mực nước biển hiện tại. Diện tích khoảng 10.000m2, chiều dài hơn 200m, chỗ rộng nhất 80m, khoảng cách lớn nhất từ nền tới trần hang xấp xỉ 20m. Hang được chia thành 2 ngăn chính. 
Do có cửa hang mở rộng, hang Sửng Sốt được phát hiện khá sớm trên Vịnh Hạ Long (cuối thế kỷ thứ XIX). Tên của hang mãi đến năm 1946 mới được xuất hiện trên các phương tiện thông tin đại chúng do một số đoàn thám hiểm đã đến đây. - Năm 1999, Ban Quản lý Vịnh Hạ Long đã đầu tư tôn tạo Hang Sửng Sốt. Hệ thống đường đi, ánh sáng để du khách có thể quan sát và cảm nhận được vẻ đẹp của những khối nhũ, măng đá trong lòng hang.Ánh sáng được thiết kế phù hợp với kiến trúc hang đồng thời hài hoà với ánh sáng tự nhiên từ phía cửa hang. - Hiện nay Hang Sửng Sốt thuộc sự quản lý của Trung tâm bảo tồn Công viên hang động (BQL Vịnh Hạ Long). 
Đường lên hang Sửng Sốt quanh co uốn lượn dưới những tán lá rừng, với những bậc đá ghép cheo leo, khúc khuỷu. Ðộng được chia làm hai ngăn chính, toàn bộ ngăn thứ nhất như một nhà hát lớn rộng thênh thang với trần hang được phủ bằng nhũ đá, những tượng đá, voi đá, hải cẩu, mâm xôi, hoa lá, mở ra một thế giới của cổ tích. Ngăn 2 cách biệt với ngăn 1 qua một lối đi hẹp. Bước vào lòng ngăn này, động mở ra một khung cảnh mới khác lạ hoàn toàn với lòng ngăn rộng có thể chứa được hàng ngàn người. Trong lòng ngăn 2 của hang Sửng Sốt có những hình tượng được gắn với truyền thuyết Thánh Gióng: cạnh lối ra vào là khối đá hình chú ngựa, thanh gươm dài và trong lòng hang có những ao hồ nhỏ như vết chân ngựa Gióng. 
Động Thiên Cung: Cách thành phố Hạ Long khoảng 8 km và cách bến tàu du lịch 4 km là đảo Vạn Cảnh, còn gọi là đảo Canh Độc có tọa độ 107000'54" và 20054'78". Trong sách Đại Nam nhất thống chí có ghi: hòn Canh Độc lưng chừng đảo có động rộng rãi chứa được vài ngàn người, gần đó có hòn Cặp Gà, Hòn Mèo, Hòn La.... Ngày nay, qua khảo cứu, đảo Vạn Cảnh có đỉnh cao 189m, hình dáng như một chiếc ngai ôm hai hang động là hang Đầu Gỗ nằm chênh vênh trên cao và động Thiên Cung ở cách mép nước không xa. Hang Đầu Gỗ và động Thiên Cung cách nhau chừng 100m, được thông nhau bằng những lối đi quanh co, uốn lượn dưới tán lá rừng. 
Động Thiên Cung nằm ở lưng chừng đảo Canh Độc, ở độ cao 25m so với mực nước biển. Du khách vừa bước vào cửa động Thiên Cung, lòng động đột ngột mở ra không gian có tiết diện hình tứ giác với chiều dài hơn 130 mét, với những măng đá như một đền đài mỹ lệ. Vách động cao và thẳng đứng được bao bọc bởi những nhũ đá và trên mỗi vách động ấy thiên nhiên đã khảm nhiều hình thù kỳ lạ, hấp dẫn người xem. Đó là 4 cột trụ to lớn giữa động mà 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; là những thạch nhũ mang hình tượng Nam Tào, Bắc Đẩu, tiên nữ múa hát; là trần hang với những điêu khắc người, chim, hoa, muông thú đang dự tiệc, hoàn toàn do bàn tay nhào nặn của tạo hóa tác thành qua hàng vạn năm. Cửa động nhỏ hẹp được giấu kín trong lòng núi nhưng càng đi vào bên trong, lòng động càng mở lớn và rộng, dẫn dắt người xem đi từ bất ngờ này đến bất ngờ khác. 
Hang Đầu Gỗ: Từ cửa Suốt nhìn vào hòn Canh độc, người ta thấy đầu của hòn núi này nhô ra trông giống như đầu một cây gỗ nổi lập lờ trên mặt nước. Hai bên "đầu gỗ" có hai hốc lõm vào, trông tựa như "mắt gỗ" mà thợ sơn tràng thường khoét vào đầu gỗ dể kéo - lôi khi khai thác. Những cư dân vạn chài của vùng sông nước đã căn cứ vào hình dáng đó mà đặt tên cho cái hang mà họ thường lưu lại tại đảo này trong những ngày nghỉ ngơi, tránh mùa dông bão. Tên đảo Đầu gỗ; hang Đầu gỗ phải chăng đã được hình thành như vậy. Người Pháp khi lập bản đồ khu vực này, y cứ theo lời kể của cư dân sông nước mà ghi tên thành hang "daugo", cũng như tên "hòn đảo của những búi gai" thành "hongai" để rồi thành Hồng Gai. 
Có lẽ vì quá yêu lịch sử chiến công của thời Trần mà người ta cố ghép tên hang "Đầu gỗ", "Giấu gỗ" cho trận chiên Bạch Đằng năm 1288, gắn với tên tuổi của vị anh hùng Trần Hưng Đạo, Trần Khánh Dư. 
Trong sách Đại Nam nhất thống chí có ghi: hòn Canh Độc lưng chừng đảo có động rộng rãi chứa được vài ngàn người, gần đó có hòn Cặp Gà, Hòn Mèo, Hòn La.... Động nói ở đây chính là hang "Đầu gỗ"; Động Thiên cung chỉ mới được phát hiện vào những năm tám mươi của thế kỉ trước. 

Hệ Thống Hang Động Và Các Hòn Đảo Nhỏ Trên Vịnh Hạ Long

Hệ Thống Hang Động Trên Vịnh Hạ Long

Đi hết động Thiên Cung cũng là lúc du khách bước chân sang hang Đầu Gỗ, còn gọi là hang Giấu Gỗ, một hang động với những nhũ đá tráng lệ. Tên gọi Hang Đầu Gỗ (tập trung gỗ) có từ sau khi tướng Trần Hưng Đạo chỉ huy ba quân giấu các cọc gỗ lim tại đây, trước khi đem đóng xuống lòng sông Bạch Đằng để bày thế trận cùng thủy quân đánh úp, đốt cháy đoàn thuyền tải lương thực của giặc Nguyên Mông vào mùa xuân năm 1288. Hiện các nhà khảo cổ còn tìm thấy rất nhiều khúc gỗ và mẩu gỗ vụn còn sót lại trong động. Nếu động Thiên Cung hoành tráng khoẻ khoắn, hiện đại thì hang Ðầu Gỗ trầm mặc uy nghi nhưng cũng rất đồ sộ. Cuốn Merveilles du Monde (kỳ quan thế giới) của Pháp xuất bản năm 1938 chuyên về du lịch giới thiệu về các danh thắng nổi tiếng thế giới đã mệnh danh hang Ðầu Gỗ là "Grotte des merveilles" (động của các kỳ quan). 
Cửa hang Đầu Gỗ ở lưng chừng vách núi và trong lòng hang được chia thành 3 ngăn chính. Ngăn phía ngoài hình vòm cuốn tràn ánh sáng tự nhiên, với trần hang như một bức tranh khổng lồ vẽ phong cảnh thiên nhiên hoang sơ với những đàn voi, những chú hươu sao, sư tử trong những tư thế sinh động. Phía dưới là rừng măng đá, nhũ đá nhiều màu với nhiều hình thù tùy theo trí tưởng tượng của từng người. Chính giữa lòng hang là một cột trụ đá khổng lồ hàng chục người ôm, từ phía dưới chân cột lên trên là những hình mây bay, long phi phượng vũ, hoa lá, dây leo. Qua ngăn thứ nhất, vào ngăn thứ 2 bằng một khe cửa hẹp lòng hang mở ra với ánh sáng chiếu vào mờ ảo, những bức tranh đá trở nên long lanh hơn và những chùm hoa đá lúc ẩn lúc hiện. Tận cùng hang là một chiếc giếng nước ngọt và những hình tượng bằng đá như đang diễn tả một trận hỗn chiến kỳ lạ. 
Năm 1917, hang Đầu Gỗ được vua Khải Định lên thăm và cho khắc một tấm văn bia với nội dung ca ngợi cảnh đẹp của non nước Hạ Long nói chung và hang Ðầu Gỗ nói riêng. Hiện nay, tấm bia đá vẫn còn ở phía bên phải cửa động tuy chữ đã bị mài mòn. 

Hệ Thống Hang Động Và Các Hòn Đảo Nhỏ Trên Vịnh Hạ Long

Hệ Thống Hang Động Và Các Hòn Đảo Nhỏ Trên Vịnh Hạ Long

Ngoài hai hang động trên, du khách còn tham quan hàng chục hang động đẹp và quyến rũ khác như hang Bồ Nâu có cửa uốn vòng cung với nhũ đá buông xuống mềm mại như cành liễu; hang Hanh cách thị xã Cẩm Phả 9 km về phía tây, là một hang động đẹp và dài nhất so với các hang động hiện có trên vịnh Hạ Long, với chiều dài 1.300m chạy xuyên suốt dãy núi đá Quang Hanh ra tới biển; hang Trinh Nữ với tảng đá hình cô gái đứng xõa mái tóc dài hướng ra biển, và đối diện với nó là hang Trống (hay hang Con Trai) với bức tượng chàng trai hóa đá quay mặt hướng về phía hang Trinh Nữ; rồi hang Tiên Long, Ba Hang, hang Luồn, động Tiên Ông, động Tam Cung, động Lâu đài, Ba Hầm v.v. Báo cáo của ban quản lý vịnh Hạ Long cho biết hiện nay vẫn chưa thể thống kê hết được tất cả hang động trên 1.969 đảo.