在象鼻山的象鼻和象腿之间。距今约1.2万年前，地壳拾升，漓江缩小，加速了水月洞的发育，形成一个东西通透的圆洞。长17米，宽9．5米，高12米，面积约150平方米。《象山记》载，“有石穴一，彼此可以相望，形圆而长，其半入于漓水中，水时高时下，故其穴亦时有大小”。
水月洞洞口朝阳，亦名朝阳洞。但洞在水上，如明月浮水，十分形象，所以水月之名，一直沿用至今。“象山水月”是桂林山水一大奇景。宋蓟北处士《水月洞》诗云“水底有明月，水上明月浮。水流月不去，月去水还流”。象山的水月与隔江的穿山月岩相对，一悬于天，一浮于水，形成“漓江双月”的奇特景观。
宋代在洞中建朝阳亭，清代改称得月楼，已废。洞内有张孝样《朝阳亭诗并序》、范成大《复水月洞铭》及陆游诗稿手札等摩崖石刻50余件。
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