屬于印度洋的一個海灣。西嵌斯里蘭卡(錫蘭)，北臨印度，東以緬甸和安達曼—尼科巴海脊為界，南面以斯里蘭卡南端之棟德拉高角與蘇門答臘西北端之烏累盧埃角的連線為界。南部邊界線長約為1609公里。安達曼—尼科巴海脊露出海面的部分，北有安達曼群島，南為尼科巴群島，把孟加拉灣與東部的安達曼海分開。灣頂有恒河和布拉馬普特拉河巨型三角洲。流入該灣的其它河流有印度的默哈納迪河，哥達瓦里河和克里希納河。孟加拉灣(取名于印度蒙古邦)總面積為217．2萬平方公里，總容積為561．6萬立方公里，平均水深為2586米。
孟加拉灣的陸架，寬為161公里，以北部和東部為較寬，向海一側陸架的平均深度為183米。陸架大部分由砂組成，向海一側多為粘土和軟泥，有好幾處被一些海底峽谷切割。其中有恒河峽谷，位于恒河—布拉馬普特拉河三角洲的外方，深達732米；安得拉、克里希納和馬哈德范等峽谷分布于該灣的西邊緣。
孟加拉灣的深海盤大致呈“u”字形，深度達4500米。盆底有兩個特征：北部有很直，長達5000公里的東經90。以及由陸架沉積物沖積而成的恒河三角洲。東經90。海脊的頂峰，水深約為2134米，其北端覆蓋著恒河三角洲的沉積物。三角洲分布著樹枝狀的溝渠(扇谷)。借此，沉積物可以運移到較遠的深海盆。
孟加拉灣的表層環流，受季風的強烈影響。春、夏兩季，潮濕的西南風引起順時針方向的環流3秋季和冬季，受東北風的作用，轉變為反時針方向環流。由于孟加拉灣的地形效應，導致了各種作用力的聚焦，因而，潮差、靜振和內波等現象均較顯著。