Lễ cúng Miếu Bà Ngũ Hành Vũng Tàu diễn ra linh đình từ ngày 16 đến 18 tháng 10 Âm lịch hằng năm. Nghi lễ bắt đầu bằng việc rước kiệu Bà từ đảo đá Hòn Bà xuyên qua con đường biển cạn về an vị tại đình Thắng Tam. Sự kiện thu hút hàng ngàn người dân và khách thập phương đến dâng hương cầu nguyện quốc thái dân an, mưa thuận gió hòa. Điểm nhấn độc đáo của lễ hội là các hoạt động văn hóa cổ truyền đặc sắc như lễ Xây chầu Đại bội, múa lân sư rồng và hát tuồng cổ suốt đêm.