Tại hang Đông Trong lớn, các nhà khảo cổ khai quật khu mộ nằm sâu trong hang, cách cửa hang chừng 50m.
Di tích này phân bố sát vách hang, nơi thiếu ánh sáng.
Tại đây tìm thấy dấu tích của nhiều di vật khảo cổ như đồ gốm đủ nhiều loại hình như nồi, vò cùng nhiều xương người và động vật.
Do chôn cất trong điều kiện ẩm thấp nên hầu hết những di tích di vật bị phủ một lớp nhũ mỏng.
Đây là những di vật thuộc văn hóa Hạ Long. Đoàn khảo cổ đã khoanh vùng di tích và đề nghị bảo tồn tại chỗ. Tại cửa hang, các nhà khảo cổ phát hiện một số di vật như hòn ghè, hòn kê, bàn mài rãnh, bàn mài phẳng và một ít mảnh gốm vỡ.
Mặc dù bề mặt bên ngoài cửa hang hiện đã bị cải tạo để phục vụ du lịch, nhưng qua những di vật, di tích để lại cho thấy khu vực này từng là nơi cư trú của người tiền sử Hạ Long.
Hang Đông Trong II cách hang Đông Trong I chừng 200 m về phía Tây Bắc. Trong hố đào thám sát nhỏ 4 m2 cho thấy tầng văn hoá ở đây khá tơi xốp, được kết cấu bởi vỏ nhuyễn thể biển, xương răng động vật và các di vật khảo cổ.
Theo TS Trình Năng Chung, Trưởng đoàn khai quật Viện Khảo cổ học, do sử dụng phương pháp sàng với các mắt lưới sàng cỡ nhỏ, đoàn khai quật thu thập được tối đa di tích, di vật gồm đồ đá, đồ gốm, đồ xương, đồ trang sức bằng vỏ nhuyễn thể biển.
Những mảnh xương động vật vỡ nhỏ và vỏ nguyễn thể biển là tàn tích thức ăn của người tiền sử để lại.
Đồ đá có rìu mài mài nhẵn toàn thân có vai, có nấc, rìu tứ giác, hòn kê, hòn ghè, bàn mài rãnh…
Chúng thực sự là những sản phẩm của kỹ thuật chế tác đá ở trình độ cao, và mang dấu ấn văn hóa độc đáo.
Bộ sưu tập đá và gốm mang những đặc trưng của di vật văn hóa Hạ Long -nền văn hóa thuộc hậu kỳ đá mới có niên đại gần 4.000 năm. Đặc biệt, tại một hốc sâu sát vách hang đã tìm thấy dấu tích mộ táng người.
Di cốt bị vỡ gồm những mảnh hộp sọ, mảnh xương răng quai hàm cùng nhiều xương chi khác, xếp tập trung trong một hố nhỏ, do vậy đây có thể là mộ cải táng.
Cùng đó, giới khảo cổ phát hiện hơn 200 hạt chuỗi đồ trang sức làm bằng vỏ nhuyễn thể được ghè tròn, khoan lỗ xâu dây. Đây là lần thứ hai phát hiện hiện tượng này trong nghi thức mai táng của cư dân cổ Hạ Long.
Cùng với hang Đông Trong I, hang Đông Trong II vừa là nơi cư trú vừa là khu mộ táng của người tiền sử thuộc văn hóa Hạ Long.
Hai di tích người tiền sử Hạ Long này sẽ góp phần tôn vinh giá trị văn hóa lịch sử cho khu di sản thiên nhiên thế giới. Hiện, công việc nghiên cứu hai hang vẫn đang tiếp tục.
