天宮1号に続く中国2機目の有人宇宙ステーション試験機。2020年以降に完成予定の本格的宇宙ステーション「天宮」の技術試験機と位置付けられており、打ち上げ時重量8.6トンと宇宙ステーションとしては小型である。天宮1号の同型機で、当初は1号が失敗した場合の予備機として製造された。天宮1号と比べると、船外作業用ロボットアームの装備、長期有人滞在用設備の強化などの変更が加えられている。16年9月15日に長征2Fロケットで打ち上げられた。同年10月18日から11月16日にかけて有人宇宙船「神舟11号」がドッキングし、景海鵬、陳冬の二人の宇宙飛行士が33日間滞在して、様々な技術試験を実施した。今後、無人貨物輸送船「天舟」の運用試験に使用される予定。