Lễ hội đền Cửa Ông được mở hằng năm vào ngày mùng 3- 4/2 và mồng 3-4/8 (âm lịch), mang biểu tượng của tinh thần chiến đấu chống giặc ngoại xâm bảo vệ đất nước. Lễ hội đã được Bộ Văn hóa, Thể thao và Du lịch đưa vào danh mục là di sản văn hóa phi vật thể cấp quốc gia năm 2016. Hằng năm, di tích đón tiếp trên 70 vạn lượt người đến tham quan, viếng lễ.
Lễ hội năm nay tiến hành theo các nghi thức truyền thống, trong đó có lễ rước kiệu Đức Ông và các nhân thần vi hành khu an ngự thu hút đông đảo người dân, du khách. Khi đoàn rước kiệu Đức Ông và các nhân thần vi hành đi trên đường Trần Quốc Tảng sẽ có đoàn tàu, thuyền diễu trên biển song song với đoàn rước.
Sau lễ rước là các nghi lễ chính như lễ tế Đức Ông và các nhân thần tại Đền Thượng; lễ dâng hương tại Đền Mẫu và Trung Thiên Long Mẫu; diễn thần tích "Dấu thiêng lưu tích"...
Đến với lễ hội, du khách, người dân được tham gia trải nghiệm các trò chơi dân gian như các hội thi kéo co nam nữ; đẩy gậy; dâng soạn lễ; thi đấu cờ người và cờ bỏi; trò chơi bịt mắt đập bóng, bịt mắt đánh trống; thi chọi gà; tổ tôm điếm; trưng bày ảnh nghệ thuật; đua thuyền và hát quan họ trên thuyền tại hồ Baza...
Trong khuôn khổ chương trình khai hội, Hội Bảo vệ Thiên nhiên và Môi trường Việt Nam đã trao quyết định công nhận 16 cây trên địa bàn TP Cẩm Phả là Cây di sản Việt Nam, bao gồm: 2 cây đa, 9 cây nhãn và 1 cây long não nằm trong khuôn viên Khu Di tích lịch sử Quốc gia đặc biệt đền Cửa Ông - Cặp Tiên thuộc phường Cửa Ông và 3 cây thông, 1 cây trám trắng tại khuôn viên miếu Ba Cây Thông thuộc xã Dương Huy, TP Cẩm Phả.
Theo Phó chủ tịch UBND TP Cẩm Phả Phạm Văn Kính, Đền Cửa Ông là một trong những di tích lịch sử văn hóa thời Nhà Trần, có lịch sử lâu đời gắn liền với thần tích về Hưng Nhượng Đại Vương Trần Quốc Tảng, người đã gắn bó cả cuộc đời với những chiến công hiển hách chống giặc ngoại xâm tại miền đất biên ải của Tổ quốc.
Việc tổ chức lễ hội không chỉ nhằm ghi nhớ công ơn của Đức ông Trần Quốc Tảng mà còn là dịp để Quảng Ninh nói chung và TP Cẩm Phả nói riêng thu hút khách du lịch trong nước và quốc tế.
Mặc dù lượng người, phương tiện về đền Cửa Ông dâng hương, lễ thành rất đông, nhưng công tác tổ chức khoa học từ việc phân luồng, bố trí bãi đỗ xe… nên các tuyến giao thông trên địa bàn đều thông suốt.