Phía tây nam Vịnh giáp đảo Cát Bà, phía đông là biển, phần còn lại giáp đất liền với đường bờ biển dài 120 km, được giới hạn từ 106o58′ – 107o22′ kinh độ Ðông và 20o45′ – 20o50′ vĩ độ Bắc với tổng diện tích 1553 km2 gồm 1969 hòn đảo lớn nhỏ, trong đó 989 đảo có tên và 980 đảo chưa có tên.
Ðảo của vịnh Hạ Long có hai dạng là đảo đá vôi và đảo phiến thạch, tập trung ở hai vùng chính là vùng phía đông nam (thuộc vịnh Bái Tử Long) và vùng phía tây nam (thuộc vùng vịnh Hạ Long) có tuổi kiến tạo địa chất từ 250 – 280 triệu năm.
Vùng tập trung dày đặc các đảo đá có phong cảnh ngoạn mục và nhiều hang động đẹp nổi tiếng là vùng trung tâm Di sản thiên nhiên vịnh Hạ Long, bao gồm vịnh Hạ Long và một phần vịnh Bái Tử Long. Vùng Di sản thiên nhiên được thế giới công nhận có diện tích 434 km2 bao gồm 775 đảo, như một hình tam giác với 3 đỉnh là đảo Ðầu Gỗ (phía tây), hồ Ba Hầm (phía nam), đảo Cống Tây (phía đông) vùng kế bên là khu vực đệm và di tích danh thắng quốc gia được Bộ Văn hoá Thông tin xếp hạng năm 1962.
Tên gọi Hạ Long đã thay đổi qua nhiều thời kỳ lịch sử, thời Bắc thuộc khu vực này được gọi là Lục Châu, Lục Hải. Các thời Lý, Trần, Lê Vịnh mang các tên Hải Đông, An Bang, Vân Đồn, Ngọc Sơn hay Lục Thủy. Tên Hạ Long (rồng đáp xuống) mới xuất hiện trong một số thư tịch và các bản đồ hàng hải [14] của Pháp từ cuối thế kỷ 19. Trên tờ Tin tức Hải Phòng xuất bản bằng tiếng Pháp có bài viết về sự xuất hiện của sinh vật giống rồng trên khu vực là vịnh Hạ Long ngày nay với nhan đề Rồng xuất hiện trên vịnh Hạ Long, khi viên thiếu úy người Pháp Legderin, thuyền trưởng tàu Avalence cùng các thủy thủ bắt gặp một đôi rắn biển khổng lồ ba lần (vào các năm 1898, 1900 và 1902)[15]. Có lẽ người Châu Âu đã liên tưởng con vật này giống như con rồng châu Á, loài vật huyền thoại được tôn sùng trong văn hóa Việt Nam nói riêng và văn hóa các nước đồng văn châu Á nói chung.
Bên cạnh những truyền thuyết của Việt Nam về Rồng Mẹ và Rồng Con đáp xuống khu vực vịnh đảo vùng Đông Bắc này, sự xuất hiện con vật lạ hiện hữu như rồng trong thực tại, có thể đã trở thành các lý do khiến vùng biển đảo Quảng Ninh được người Pháp gọi bằng cái tên vịnh Hạ Long từ đó và phổ biến đến ngày nay.
Từ trên cao nhìn xuống, vịnh Hạ Long như một bức tranh khổng lồ vô cùng sống động. Ði giữa Hạ Long, ta ngỡ như lạc vào một thế giới cổ tích bị hoá đá, đảo thì giống hình một người đang đứng hướng về đất liền (hòn Ðầu Người), đảo thì giống như một con rồng đang bay lượn trên mặt nước (hòn Rồng), đảo thì lại giống như một ông lão đang ngồi câu cá (hòn Ông Lã Vọng), hòn Cánh Buồm, hòn Cặp Gà, hòn Lư Hương… Tất cả trông rất thực, thực đến kinh ngạc. Hình dáng những đảo đá diệu kỳ ấy biến hoá khôn lường theo góc độ ánh sáng trong ngày và theo góc nhìn. Tiềm ẩn trong lòng các đảo đá ấy là những hang động tuyệt đẹp như động Thiên Cung, hang Ðầu Gỗ, động Sửng Sốt, động Tam Cung… Ðó thực sự là những lâu đài của tạo hoá giữa chốn trần gian. Từ xưa, Hạ Long đã được đại thi hào dân tộc Nguyễn Trãi mệnh danh là kỳ quan đất dựng giữa trời cao. Vịnh Hạ Long cũng là nơi gắn liền với sự phát triển của lịch sử dân tộc với những địa danh nổi tiếng như Vân Ðồn – nơi có thương cảng cổ nổi tiếng một thời (1149), có núi Bài Thơ ghi bút tích của nhiều bậc vua chúa, danh nhân, xa hơn chút nữa là dòng sông Bạch Ðằng – nơi đã từng chứng kiến hai trận thuỷ chiến lẫy lừng của cha ông ta chống giặc ngoại xâm.. Không chỉ có vậy, Hạ Long ngày nay được các nhà khoa học chứng minh là một trong những cái nôi của con người có nền văn hoá Hạ Long từ Hậu kỳ đồ đá mới với những địa danh khảo cổ học nổi tiếng như Ðồng Mang, Xích Thổ, Soi Nhụ, Thoi Giếng… Hạ Long cũng là nơi tập trung đa dạng sinh học cao với những hệ sinh thái điển hình như hệ sinh thái rừng ngập mặn, hệ sinh thái rạn san hô, hệ sinh thái tùng áng, hệ sinh thái rừng cây nhiệt đới… Với hàng ngàn loài động, thực vật vô cùng phong phú trên rừng dưới biển, cá, mực… Có những loài đặc biệt quý hiếm chỉ có ở nơi đây.
Với những giá trị đặc biệt như vậy, ngày 17/12/1994, trong phiên họp lần thứ 18 của Hội đồng Di sản Thế giới thuộc UNESCO tổ chức tại Thái Lan, vịnh Hạ Long chính thức được công nhận là Di sản thiên nhiên, khẳng định giá trị mang tính toàn cầu của Di sản thiên nhiên thế giới vịnh Hạ Long.