瓊州海峽是雷瓊聯合國教科文組織世界地質公園的重要組成部分，同時也是我國三大海峽之一，東西長80.3千米，南北最大寬度33.5千米、最窄19.4千米。其中處于公園范圍內的瓊州海峽海域面積為335平方千米。
海峽海水的透明度約5米，鹽度數值為30，年平均溫度25-27℃。瓊州海峽在地質歷史上與海南島和雷州半島為完整陸地，從距今約3000萬年開始，這里發生東西向的斷陷下沉，海水涌入斷陷區形成瓊州海峽，雷州半島與海南島從此隔海相望。海峽南北較淺，中部最深，南北橫切面大致呈“V”字形構造。
海峽水生生物豐富，擁有珊瑚數十種，魚類四百余種。同時，瓊州海峽不僅是連接湛江園區與海口園區的樞紐，也是連接海南島與大陸的交通咽喉。
