10月19日3時31分，神舟十一號載人飛船與天宮二號空間實驗室成功實現自動交會對接。這是天宮二號自9月15日發射入軌以來，與神舟飛船開展的首次交會對接。

在科技人員精確控制下，神舟十一號載人飛船經過多次變軌，於19日1時11分轉入自主控制狀態，以自主導引控制方式向天宮二號逐步靠近。

北京航天飛行控制中心就對接準備狀態進行最終確認後，神舟十一號開始向天宮二號緩緩靠攏。3時24分，神舟十一號與天宮二號對接環接觸，在按程序順利完成一系列技術動作後，對接機構鎖緊，兩個飛行器建立剛性連接，形成組合體。

自動交會對接實施期間，航天員景海鵬、陳冬在神舟十一號飛船返回艙值守,密切監視飛船儀錶盤上的各類數據和對接過程，認真執行各種指令發送操作，並通過天地通信系統，迅速準確地向地面報告交會對接實施情況。

按照任務實施計劃，2名航天員隨後將從神舟十一號飛船進入天宮二號。