三个海湾中的渤海湾位于渤海最北端，处于河北省与天津市之间，其三面靠近大陆，一面向着海洋，它是渤海伸入大陆的一部分；是京津冀地区的海上门户、华北的海运枢纽。渤海湾既处在北方也位于渤海的西部，它是渤海西部的一处浅水海湾，其深度和宽度都比渤海小不少。它的面积为平方千米，大约占到渤海面积的五分之一。

渤海湾因为是一个三面环绕陆的半封闭性海湾，地处于中纬度季风区，故其气候表现为显着的大陆性特点~季风显着，冬寒夏热、春秋短促、四季分明、气温年变化差大，雨季很短并且集中于夏季、七，八两个月的雨季降水量占到一年的64～68%，春季少雨。其北部地区是着名的旅游度假区，西部的塘沽是一处重要的海港。

渤海湾的海底地形大致是~从南向北、从岸上向海洋中倾斜着，水深从岸边向海湾中缓慢加深，平均水深为12.5米。海湾中的沉积物主要是细颗粒的粉砂与淤泥分布。这里含有丰富的石油储量和其它矿产资源。它北端起始于河北省乐亭县的大清河口，南到山东省的黄河囗为止，沿途境内有蓟运河、海河、滦河、黄河等陆地河流流入海湾中。因为沿岸河流含沙量大，尤其是黄河进入海湾的地方，故此海湾淤积严重，形成了广阔的滩涂地带。在过去因沿途陆地排污处理不到位，曾出现过小范围面积的水体污染，造成环境恶化、海中生物减少，后来经过多方面的综合治理，从沿途入湾的几条河流环境的治理及所有入河的各类污水严格处理达标后才允许排放和不定期严格取样抽查。抓沿途治排放，河道每日巡查到位及时清理打扫干净沿河两岸边的生活垃圾如衣物鞋、泡沬和塑料制品等垃圾；从源头的水质质量抓起，整个环海湾河环境已经得到了彻底改善。