Старт был осуществлен точно по графику с космодрома Цзюцюань, расположенного на границе провинции Ганьсу и автономного района Внутренняя Монголия, который относится к Северному Китаю. Аппарат с экипажем на борту в составе тайкунавтов Не Хайшэна (командир), Лю Бомина и Тана Хунбо был выведен на орбиту при помощи ракета-носителя Чанчжэн-2F (CZ-2F).
Корабль «Шэньчжоу-12» стал четвертой миссией КНР в процессе испытания ключевых технологий космических станций. Также миссия, которая продлится три мксяца, стала первой на этапе многомодульной космической станции. В рамках этого полета будут проведены работы по строительству станции «Тяньгун» и отработаны вопросы долговременного пребывания на орбите.
Ранее Китай успешно запусти базовый модуль «Тяньхэ» для своей новой космической станции «Тяньгун», которая стала третьей по счету космической станцией, выведенной Китаем на орбиту, и первой многомодульной. Модуль составляет 16,6 м, максимальный диаметр — 4,2 м, а взлетная масса — 22,5 т., что позволяет ему совершать стыковку сразу с тремя космическими кораблями одновременно. Это самый большой космический аппарат, разработанный Китаем.

