Картину «Три царевны подземного царства» в 1880 году заказал Виктору Васнецову меценат Савва Мамонтов. В 1878 году он построил Донецкую каменноугольную железную дорогу, а кабинет правления нового предприятия решил украсить картинами молодого художника Виктора Васнецова.
Сюжетом для картины стала русская народная сказка «Три царства — медное, серебряное и золотое». Иван-царевич спустился в подземное царство, чтобы освободить свою мать, царицу Анастасью Прекрасную, которую похитил злодей Ворон Воронович. По дороге царевич встретил пленниц Ворона (в некоторых редакциях сказки — дочерей) — Медную, Серебряную и Золотую царевен.
Однако для своей картин Васнецов позаимствовал из сказки только Золотую царевну. Художник хотел, чтобы его персонажи олицетворяли богатства недр Донецкого края, и создал новый для русского искусства образ — царевну Драгоценных камней. А поскольку картина предназначалась для кабинета Правления железной дороги, Васнецов решил написать царевну Каменного угля: черное золото в то время обеспечивало движение поездов.
Золотая царевна и царевна Драгоценных камней изображены одетыми в ферязь — распространенный в допетровской России тип одежды с рукавами до пола, в которых есть прорези для рук. А младшая царевна изображена в современном для тех лет приталенном платье с коротким рукавом. Этим противопоставлением художник подчеркнул, что полезные свойства каменного угля люди открыли лишь недавно. Это ископаемое будущего, а золото и драгоценные камни — «валюта» прошлых веков.
Васнецов написал для Мамонтова три работы: «Три царевны подземного царства», «Ковер-самолет» и «Битва скифов со славянами». Однако Правление железной дороги сочло сюжеты недостаточно серьезными для деловой обстановки крупной компании, и картины у Васнецова не приняли. Но эти работы во многом определили дальнейшее творчество художника: с этого момента он часто создавал полотна на сюжеты русских народных сказок и былин.