如圖6-1所示，墨西哥灣是大西洋深入北美大陸東南部的海灣。絕大部分為美國和墨西哥領土所環抱，海岸線長達4828千米。古巴島居灣口中部，其北側的佛羅裏達海峽（最窄處寬僅80千米）與西側的尤卡坦海峽（最窄處寬約216千米）分別溝通大西洋與加勒比海。西南部有坎佩切灣深切凹入。整個墨西哥灣東西長1609千米，南北寬1287千米，略呈橢圓形，面積154.3萬平方千米。平均深度1512米，最深點錫格斯比海溝為5203米。海水容積233.2萬立方千米。中生代陸地沈陷而成，部分海岸仍在下沈中。大陸架寬廣，在佛羅裏達半島以西和尤卡坦半島以北寬達200～280千米，約3/5大陸架屬美國，2/5屬墨西哥。大陸架之外有大陸坡、陡崖和陸基，最後轉入錫格斯比深海平原，但東北部海底在陡崖之下為廣大的古密西西比河沖積丘。
中生代、新生代沈積深厚，鹽丘廣布，特別集中在北部西段沿海壹帶，其中很多含有豐富的油、氣資源，主要藏在古近—新近系砂巖和白堊系石灰巖中；有的還有含硫層。沿岸皆為低平的沙質海岸，多沼澤和由沙洲、沙嘴、珊瑚礁阻蓄或封閉成的湖。北岸和西北岸分別有密西西比河和格蘭德河（北布拉沃河）等註入。墨西哥灣由幾個生態與地質區組成，其中主要為海岸地帶、大陸棚、大陸坡和深海平原。海岸地帶有沙灘、紅樹林地區，以及許多海灣、三角灣和 湖。大陸棚在墨西哥灣邊緣的周圍形成壹系列幾乎連續不斷的階地；寬度由最寬的320千米以上到最窄的約40千米不等。佛羅裏達西海岸和猶加敦半島外面的大陸棚為主要由碳酸鹽類物質構成的壹個廣闊區域。大陸棚的其余部分則為砂礫、泥沙和黏土的沈積物。在大陸棚和向下延伸直到深海平原的大陸坡上，在不同的深度埋藏著許多鹽丘；而在經濟上十分重要的石油和天然氣蘊藏與這些鹽丘有關。構成海灣底部的深海平原的中部為壹大三角形地區，其面對佛羅裏達和猶加敦半島的邊緣是陡峭的斷層，而北部和西部則是較為平緩的斜坡。該海盆異常平坦，其傾斜度每2440米只有約0.3米。從海盆的底部升起許多錫格斯比海丘，其中有些高達400米，這些海丘是埋藏著鹽丘的地表顯示方式。
圖6-1 墨西哥灣地理位置圖