渤海为近似封闭的大陆架浅海，是一个陆架浅海海盆。海底地势由辽东湾、渤海湾、莱州湾向渤海中部和渤海海峡倾斜，平均坡度为28.9″，平均水深为18米，最大水深在渤海海峡北部，为82米。渤海底质多泥和泥沙，由于众多大陆径流的注入，沉积物大部分为现代沉积，主要是粒度较细的软泥和沙质泥，近岸地区粒度较细，海区中央粒度较粗，全部为陆源碎屑物。渤海海岸多为粉沙淤泥质，辽东湾两侧和莱州湾东侧分布有基岩海岸。

渤海海域为暖温带季风气候区。冬季盛行偏北风，寒潮侵袭频繁；夏季多偏南风，受热带气旋影响很少。渤海的海流较黄海、东海和南海海区弱，在渤海海峡和渤海中央区流速较大，主要海流系统为沿岸流和从老铁山水道进入渤海的黄海暖流余脉。

渤海区渔场包括辽东湾渔场、滦河口渔场、渤海湾渔场和莱州湾渔场等四个渔场。沿岸有辽河、滦河、海河、黄河等带来大量营养盐和饵料，使渤海海域成为鱼虾优良的栖息地，是中国沿海最大的产卵场。渤海内的辽东湾、渤海湾和莱州湾在历史上是著名的中国对虾、小黄鱼、带鱼的产卵场，也是地方性的中国毛虾、梭子蟹、口虾蛄等的盛产地。渤海渔期为春汛3～5月和秋汛9～11月。

20世纪70年代，由于捕捞过度、沿岸开发活动和环境污染等原因，渤海渔业资源呈现衰退趋势。为遏制这一态势，1988年中国开始渤海全面禁止拖网作业。1991年，农业部发布《渤海区渔业资源繁殖保护规定》，制定了渤海的渔业保护和管理措施，维护渔业生产秩序。2004年2月，农业部又发布了农业部令第34号《渤海生物资源养护规定》，加强对渤海生物资源的重要产卵场、索饵场、越冬场和洄游通道的保护。该资源养护规定分别于2004年7月和2010年11月进行了修订，以期合理养护和利用渤海生物资源，促进渤海渔业可持续发展。