兜率天とは弥勒菩薩(みろくぼさつ)が住する浄土で、弥勒菩薩が兜率天で説法する様を描いたのが兜率天曼荼羅である。死後に兜率天への往生を願う弥勒上生信仰(みろくじょうしょうしんこう)においては、弥勒の像容や兜率天浄土の様子を観想(かんそう)(心中に想いうかべる)したり造形化することが重要視され、本図もこのような状況のもとで描かれたと考えられる。
図像は左右対称を原則として、上から虚空、摩尼宝殿(まにほうでん)、弥勒菩薩を中心とする諸菩薩・諸天、宝池(ほうち)、二重門を描く。中央には、二重円光を背にして蓮華座上で結跏趺坐(けっかふざ)する弥勒菩薩がひときわ大きく描かれる。弥勒菩薩は脇侍(わきじ)を従え、その周囲には菩薩衆が囲繞する。弥勒菩薩の前では説法を聴聞する天子・天女が恭敬礼拝し、舞踊奏楽が献じられるなど、兜率天浄土の安穏快楽の様相をあらわす。
制作技法を見ると、抑揚を抑えた描線が主体で、彩色は緑青、群青など寒色系の顔料を基調とする。また、仏菩薩の宝冠(ほうかん)や装身具等には金泥(きんでい)を多用するが、一部に切金(きりかね)や金箔を施す箇所もみうけられる。作風から制作年代は14世紀末、南北朝時代と考えられる。
兜率天曼荼羅の現存する作例はきわめて少なく、制作時期も鎌倉時代後期以降のものに限られる。本図は中世に遡る兜率天曼荼羅の稀少な作例の一つとして、仏教絵画史上大いに評価できる。