琼州海峡是雷琼联合国教科文组织世界地质公园的重要组成部分，同时也是我国三大海峡之一，东西长80.3千米，南北最大宽度33.5千米、最窄19.4千米。其中处于公园范围内的琼州海峡海域面积为335平方千米。

海峡海水的透明度约5米，盐度数值为30，年平均温度25-27℃。琼州海峡在地质历史上与海南岛和雷州半岛为完整陆地，从距今约3000万年开始，这里发生东西向的断陷下沉，海水涌入断陷区形成琼州海峡，雷州半岛与海南岛从此隔海相望。海峡南北较浅，中部最深，南北横切面大致呈“V”字形构造。
  海峡水生生物丰富，拥有珊瑚数十种，鱼类四百余种。同时，琼州海峡不仅是连接湛江园区与海口园区的枢纽，也是连接海南岛与大陆的交通咽喉。