Quần thể Danh thắng Tràng An được UNESCO công nhận là di sản văn hóa Thiên nhiên và Văn hóa thế giới năm 2014 (di sản hỗn hợp đầu tiên của Đông Nam Á). Cảnh quan tự nhiên của khu vực là không gian thung lũng và suối nằm trong cảnh quan sơn khối đá vôi Tràng An.

Một trong những đặc điểm dễ nhận thấy nhất ở Tràng An chính là sự “ngang bằng chằn chặn” của các đỉnh, dãy núi ở độ cao khoảng 200m - sản phẩm của pha san bằng kiến tạo gần đây nhất. Trên cái “mặt bàn” đó, các quá trình địa chất như đứt gãy, đổ lở, xói mòn, rửa trôi, karst hóa... tiếp tục diễn ra để tạo nên một trong những cảnh quan karst dạng tháp nhiệt đới, nóng ẩm, gió mùa đặc sắc, kinh điển nhất thế giới, với sự đan xen, hòa quyện kiểu “ô mạng” giữa các dạng địa hình dương - các tháp, chóp, dãy karst, với các dạng địa hình âm - các hố sụt, lũng kín đẳng thước bên cạnh các thung lũng karst tuyến tính… Cảnh quan karst đó, đặc biệt hơn, còn không ít lần bị biển xâm lấn, làm biến cải nhiều lần và hiện nay nâng cao và trở thành đất liền. Sự phát triển địa hình trong một giai đoạn lâu dài đã tạo ra những cảnh quan đẹp phi thường - một sự pha trộn giữa những ngọn núi dạng tháp có vách dốc đứng trong khu rừng nhiệt đới nguyên sinh, bao quanh những trũng, thung lớn, sâu chứa nước trong và tĩnh lặng thông với vô số các hang động và sông suối ngầm, nhiều sông có thể đi lại bằng thuyền trên đó.

Kết quả nghiên cứu địa chất khu vực Tràng An cho biết nơi đây đã biến đổi từ cảnh quan đất liền thành cảnh quan biển trong một số lần. Có những thời điểm, khối đá vôi ở xa biển, nhưng có những thời điểm Tràng An là một quần đảo giữa đại dương. Toàn bộ môi trường đất liền bị tác động dưới sự biến đổi của khí hậu và mực nước biển với các điều kiện môi trường đất trũng sông, đầm lầy, cửa sông và bờ biển. Rừng thay đổi về cấu trúc và thành phần từ kiểu rừng mưa nguyên sinh tán kín tới rừng khô theo mùa, với rừng ôn đới và các đồng cỏ trong các giai đoạn khí hậu mát mẻ thịnh hành. Trong thời kỳ Pleistocene và Holocene, cảnh quan khối đá vôi Tràng An hoàn toàn bị biến đổi bởi các đợt biển tiến và biển thoái.  Kết quả phân tích phấn hoa được thực hiện ở một số di tích khảo cổ hang động trong khu vực Tràng An cho thấy nơi đây có sự đa dạng sinh học diễn ra trong thời gian dài. Môi trường tự nhiên thuận lợi cho sự sinh sôi, phát triển các loài động thực vật trên cạn và dưới nước tạo điều kiện cho con người định cư ở khu vực này từ rất sớm.

Không gian cảnh quan thuận lợi ở Tràng An khiến nơi đây đã thu hút con người đến cư trú từ rất sớm. Kết quả nghiên cứu ở khu vực Tràng An thời Tiền sử xác định từ khoảng hơn 30.000 đến 12.000 năm trước khi Tràng An trở thành lục địa, các thung lũng karst ở đây trở thành đầm lầy, các cư dân tiền sử bắt đầu chiếm cư các hang động đá vôi trong khu vực như Hang Trống, Hang Bói, Hang Mòi… sau đó lan ra các khu vực lân cận ở các giai đoạn muộn hơn như Mái đá Chợ, Mái đá Ốc, Mái đá Vàng, hang Thung Bình 1, 2, 3, 4, hang Núi Tướng 1, 2, hang Áng Nồi, hang Đụn Mối, hang Đồng Thanh, hang Thỏ, hang Tai Voi, hang Công Xưởng…

Vào thế kỷ 10, vùng đất này được chọn làm nơi xây dựng kinh đô, trung tâm chính trị, văn hoá Việt Nam, biểu trưng cho tinh thần bất khuất, tự lực, tự cường và thống nhất quốc gia, một mốc son chói lọi trong lịch sử Việt Nam.

Qua các nguồn tư liệu thư tịch cổ chúng ta biết rằng nơi đây hơn 700 năm về trước vua Trần Thái Tông cho lập am tu hành, xây dựng Hành cung Vũ Lâm trở thành căn cứ địa vững chắc của quân dân thời Trần trong cuộc kháng chiến chống quân Nguyên - Mông lần thứ 2, thứ 3. Cũng tại nơi đây Đức Phật Hoàng Trần Nhân Tông xuất gia tu hành trước khi lên Yên Tử lập ra Thiền phái Trúc Lâm mang đậm bản sắc văn hoá Việt Nam. Tập hợp hệ thống di tích thời Trần ở Tràng An đã được các nhà nghiên cứu xác định thuộc Hành cung Vũ Lâm, cùng với Thiên Trường và Lỗ Giang, là 3 hành cung dưới triều Trần được ghi chép trong Đại Việt sử ký toàn thư. Đặc biệt hơn, Hành cung Vũ Lâm là nơi mà việc xây dựng nó gắn liền với việc chuẩn bị cho cuộc kháng chiến chống quân Nguyên Mông của quân dân Đại Việt dưới triều Trần.

Các nhà nghiên cứu đã xác định về cơ bản rằng vùng núi Hoa Lư rất có lợi thế về mặt quân sự. Ở thế kỷ X đã được nhà Đinh - Lê xây dựng nên một quân thành thủ hiểm. Đến thời nhà Trần đã xây dựng căn cứ chống quân Nguyên Mông trong đợt kháng chiến lần 2 năm 1885. Từ căn cứ này, triều Trần đã tập hợp lực lượng và đánh tan một bộ phận quân Nguyên Mông ở đây: "Tháng 5, ngày mồng 3 (năm 1285), hai vua đánh bại giặc ở phủ Trường Yên (vùng đất tỉnh Ninh Bình) chém đầu cắt tai giặc nhiều không kể xiết" (Đại Việt sử ký toàn thư, tập 2, Nxb KHXH, 1998: 56). An Nam chí lược của Lê Tắc cũng cho biết nhà Trần đã làm nhà ở trong núi Thiên Dưỡng để lánh nạn và vua Trần Nhân Tông xuất gia ở động Vũ Lâm: “Núi Thiên Dưỡng: Tốt đẹp mà hiểm, khi thủy triều lên xuống mới chèo ghe đi tới được. Họ nhà vua xây dựng nhà cửa ở trong, để tránh quốc nạn” và “Động Võ Lâm: Xưa nước An-nam, đời vua thứ tư của nhà Trần là Trần Nhân Vương, bỏ ngôi vào ẩn ở đó để thành đạo, hiệu là Trúc Lâm đạo sĩ, có làm Hương hải ấn thi tập, truyền lại đời sau”.

Những sự kiện trên cho biết Hành cung Vũ Lâm có vai trò đặc biệt quan trọng dưới triều Trần với những chiến công góp phần vào chiến thắng quân Nguyên Mông. Đây cũng chính là nơi vua các Trần Thái Tông, Trần Nhân Tông tu Phật và trở thành người có ảnh hưởng lớn đến sự hình thành Thiền phái Trúc Lâm vào cuối thế kỷ XIII.

Năm 1984 các cán bộ Bảo tàng Hà Nam Ninh đã tiến hành khảo sát các di tích thời Trần và đào thám sát ở địa điểm Nền  Triều Cũ với tổng diện tích 9m2. Kết quả đã phát hiện một nền gạch 16 viên và một hệ thống cống thoát nước 26 đoạn nằm trong lớp sét đắp bên dưới lớp đất canh tác. Những di tích, di vật nằm trong một nền đất gần hình vuông với chiều đông - tây dài 25m. Những người thám sát cho rằng đây là những di tích của một công trình kiến trúc lăng mộ (Đặng Công Nga và nnk 1985: 171-172).

Ở khu vực Tràng An còn phát hiện được những di tích, di vật thời Trần. Trong khoảng thời gian từ năm 2004 - 2006, khi nạo vét dòng chảy ở thung Áng La và đoạn qua thung Nội Lấm đã phát hiện nhiều mảnh gốm và tiền đồng thời Trần.  Năm 2010 khi xây dựng lại chùa Khai Phúc ở thôn Hành Cung, xã Ninh Hải, huyện Hoa Lư, người dân đã tìm thấy được trụ móng gia cố chân cột được xây xếp từ đá cuội kích cỡ lớn, cùng nhiều loại bát đĩa, hũ… có niên đại thời Trần (Lã Đăng Bật 2018: 177-178).

Năm 2015, Ban quản lý Quần thể Danh thắng Tràng An phối hợp với Viện Khảo cổ học khảo sát và thăm dò khảo cổ thung Nội Lấm. Đây là đợt nghiên cứu khảo cổ đầu tiên hướng đến tìm kiếm và xác định quy mô của Hành cung Vũ Lâm ở thời Trần. Có tổng số 12 hố thăm dò, tổng diện tích 52,5m2 được mở nhằm kiểm tra toàn bộ diện phân bố di tích khảo cổ trong thung. Báo cáo kết quả công tác cho biết các nhà khảo cổ đã phát hiện triều dấu tích khu vực chứa đất sét nguyên liệu làm gốm, dấu tích cây gỗ trong lớp bùn đen, dấu tích đá kè đường đi hoặc làm bến nước, dấu tích đường đắp đất… Kết quả này cho thấy khả năng đã có hoạt động sản xuất gốm tại khu vực này. Nhóm công tác cũng xác định địa điểm Thung Nội Lấm nằm trong phạm vi Hành cung Vũ Lâm và việc tiếp tục khai quật nghiên cứu tính chất, quy mô khu vực này có ý nghĩa to lớn trong việc nghiên cứu lịch sử Hành cung Vũ Lâm thời Trần (Lê Thị Liên và nnk 2015

Đến nay, Hành cung Vũ Lâm được xác định nằm trên địa bàn 4 xã Ninh Hải, Ninh Thắng, Ninh Xuân, Ninh Vân, huyện Hoa Lư, tỉnh Ninh Bình. Từ những năm 1978 đã có cuộc khảo sát, thăm dò các di tích triều Trần tại Loa Lư; năm  1984, đào thăm dò ở địa điểm Nền Triều Cũ với diện tích 2m2.  Năm 2011, khi xây dựng chùa Hành Cung cũng thấy một số dấu hiệu của kiến trúc thời Trần. Giữa năm 2015, Ban quản lý Quần thể Danh thắng Tràng An phối hợp với Viện Khảo cổ học đào thăm dò địa điểm Thung Nội Lấm. Kết quả thăm dò đã phát hiện một số dấu tích của khu vực lọc và chứa sét nguyên liệu làm gốm, có khả năng đã diễn ra hoạt động sản xuất gốm men thời Trần

Tháng 12/2022 và tháng 5/2023 Ban quản lý Quần thể Danh thắng Tràng An, Sở Du lịch đã phối hợp với Viện Khảo cổ học và Bảo tàng tỉnh Ninh Bình đã tiến hành thăm dò, khai quật tại địa điểm sân bóng thôn Hành Cung; đình, đền, chùa Khả Lương; chùa Hạ Trạo xã Ninh Thắng; địa điểm Vườn Am; nền Triều cũ; cánh đồng phía sau Đền Thái Vi, xã Ninh Hải, huyện Hoa Lư. Kết quả thăm dò, khai quật đã xác định trong khu vực phân bố các di tích thời Trần ở Quần thể Danh thắng Tràng An ít nhất có 3 công trình kiến trúc ở các vị trí Vườn Am, nền Triều Cũ và đền Thái Vi và một số loại hình kiến trúc, hiện vật niên đại thế kỷ XIII, XIV trong các địa điểm thám sát, khai quật đóng góp thêm những tư liệu lâu nay chưa từng được phát lộ đưa đến những nhận thức mới, quan trọng giúp chúng ta hình dung rõ ràng hơn và có nhiều định hướng tiếp theo cho công trình nghiên cứu, góp phần làm rõ hơn và tôn vinh về bức tranh lịch sử văn hóa liên quan đến thời Trần và Hành cùng Vũ Lâm trong lịch sử dân tộc. Đợt thăm dò, khai quật khu vực chùa Hạ Trạo và chùa Khả Lương đã thu được một số kết quả quan trọng xác định được vị trí 2 bến thuyền ở khu vực Chùa Hạ Trạo và Đền - Chùa Khả Lương. Vị trí Chùa Hạ Trạo từ lâu đã được dân gian lưu truyền là bến thuyền của các vua Trần để đi vào Hành cung Vũ Lâm. Kết quả khảo cổ đợt này đã cung cấp thêm tư liệu khẳng định đây là vị trí bến thuyền giai đoạn đầu của nhà Trần. Vị trí đền  - chùa Khả Lương nằm ở vị trí gần ngã ba sông Sào Khê vào Sông Vân và là tuyến đường ngắn nhất đi từ sông Hoàng Long vào khu vực Hành cung Vũ Lâm. Tại đây, chúng tôi tìm thấy những di vật thuộc giai đoạn muộn của thời Trần nằm trên nền bãi cát bồi ven sông. Từ vị trí này đến Đình Sen - Chùa Hành cung (nơi tìm thấy nhiều dấu tích kiến trúc thời Trần giai đoạn phát triển) rất gần. Khả năng vị trí Đền - Chùa Khả Lương có vai trò là bến thuyền ở giai đoạn sau của thời Trần.