臺灣海峽理論上屬東海海區，南通南海。南界為臺灣島南端貓鼻頭與福建、廣東兩省海岸交界處（一說為鵝鑾鼻與南澳島南端）連線；北界為臺灣島北端富貴角與平潭島北端癢角（一說為黃岐半島北茭咀）連線。

呈北東—南西走向，長約370千米。北窄南寬，北口寬約200千米；南口寬約410千米；最窄處在臺灣島白沙岬與福建海壇平潭島之間，約130千米。總面積約8萬平方千米。

臺灣海峽地形起伏不平，北部水深60至80米，南部水深40至50米，平均水深約60米。海峽中有一個東北—西南向的隆起帶，由臺灣淺灘、臺中淺灘和澎湖列島組成。

東西兩側各有20米和50米水深的兩級階地。東側階地轎窄，50米等深線距岸一般為10至20千米；西側階地向外延伸，寬度較大，50米等深線距岸達40至50千米，並在幾處河口外有橫切的峽谷。

南口有臺灣淺灘，與西南階地相連，由900餘個水下沙丘組成，呈橢圓形散佈，東西長約140千米，南北寬約75千米，水深10至20米，最淺處8.6米，灘上有急流，水文情況複雜。臺中以西的臺中淺灘，與東部階地相連，東西長100千米，南北寬18至15千米，水最淺處9.6米。

兩淺灘之間為澎湖島岩礁區，南北長約70千米，東西寬46千米，由島嶼、礁石和許多水下岩礁組成，北部島礁分佈較集中，水道狹窄；南部島礁分散，水道寬闊。