日本海海域呈不規則菱形，東北窄，中、南部寬，從西南向東北延伸2200多公里，東西寬約900公里，最大寬度1265公里，平均深度1350米，最深處4036米。面積約106萬平方公里。　　大陸架面積28.4萬平方公里,約佔海域面積1/4。大陸坡分 500～1000米和2000～3000米兩個海底斜面。海盆大部深達3000米（3000米以上的約達30萬平方公里）。形成於新第三紀初期至中期。北緯44°以北地區海水較淺，有一條南北向狹長的韃靼海槽。北緯40°～44°之間，海底平坦，水深3000米以上，為日本海盆。北緯40°以南，海底地形複雜，有海嶺、海盆、海槽、海臺和海底谷等。海峽一般都狹而淺，其最窄處和最淺處的寬度和深度分別為：韃靼海峽7.3公里和7米；43公里和50米；18.5公里和130米；對馬海峽41.6公里和50米。　　日本海海底以海盆和峽谷為主。日本海海底有一條日本海溝，它位於日本群島東部深邃的海底窪地。該海溝深度很大，其北部的塔斯COROLLA海淵最深處達8513米，曾經被認為是世界海洋的最深點。　　日本海的陸架較短，且發育得很不好。沿日本西岸，大陸架到200米水深止，北韓和蘇聯東岸，大陸架到140米水深止。這些大陸架都被許多海底峽谷所切割。西部邊緣，峽後的口端伸到2000米深度附近；東部邊緣，峽谷口端伸到800米深度附近。　　日本海深海盆最明顯的特徵是在北部和西北部這半個海域，水深均大於3000米，無甚特色的海盆，稱為日本海盆。從該海盆往南就較複雜，海底被大和堆和修普淺灘隔開，兩淺灘之間又隔著一條深海槽。南部的海底還區域性地分佈著一些島嶼，如北韓海峽(大韓海峽)有對馬群島，本州南部西岸有隱歧群島，南韓近岸有鬱陵島。