蓮花洞位於老龍洞南側，是龍門北魏時期的大型洞窟之一，規模僅次於古陽洞、賓陽中洞和火燒洞，因其窟頂雕刻一朵大蓮花而得名。孝明帝正光二年（521）前開窟，並營造正壁造像。此洞是由天然溶洞擴鑿而成，高5.9、寬6.22、深9.78公尺。洞窟平面縱長，略呈馬蹄形。窟頂略呈橢圓形，介乎穹窿頂與券頂之間。外壁窟口門楣為淺雕火燄紋尖拱形，中央刻一舖首，拱梁刻一龍，拱端刻龍頭。門高4.6、寬4.65、厚0.8公尺。窟門外南側雕一力士。北側因岩石多溶洞未雕刻。窟頂蓮花四周環繞供養天六身。窟內正（西）壁造像一舖三尊，主尊釋迦牟尼佛居中，左右為二弟子迦葉及阿難。南北壁內側各雕脅侍菩薩一身，其餘壁面小龕造像密佈，特別是南壁小龕均為北魏後期代表性的龕制及造像，與古陽洞一樣，其龕楣及龕額構圖嚴整，飾紋華美，雕工精湛，且多數小龕左右上角刻有維摩、文殊說法故事畫像。此洞尚有石刻佛經三部，一部是位在窟外北壁上唐代雕刻之《佛頂尊勝陀羅尼經》，部份經文毀於明代“伊闕”二字題刻，另兩部為位在窟內北壁上方的《般若波羅密多心經》，分別刊刻於北魏及唐代。