東西およそ450km、南北15-55 km、海岸線総延長は7,230kmに及び、面積23,203 km2、平均水深38.0m、容積8,815億km3である[1]。多島海であり、外周が0.1km以上の島の数は727存在する[67]。それ以下まで含めれば数千ともいうが、「島」の基準によって変わるために区分が曖昧である。

全体的な傾向としては東に行くほど浅い。灘や湾と呼ばれる広い部分が、瀬戸や海峡と呼ばれる狭い水路で連結された複雑な構造を持つ。水路部分は強力な潮流によって海底部が浸食されている。最深部は豊予海峡（速吸瀬戸）で約195m、鳴門海峡では約200mと考えられている。
強い潮流周防灘と安芸灘の間にある大畠瀬戸の潮流。

瀬戸内海は潮の干満差が大きいことで知られている。これは奥に行くほど顕著になり、最奥部の燧灘周辺では干満差は2m以上にもなる。この為、瀬戸内海の潮流は極めて強く、場所によっては川のように流れている所もある。この強力な潮流により「鳴門の渦潮」が発生している。また、この強力な潮流によって海底部の養分が常に巻き上げられ、植物プランクトンの成育を促していると考えられている。つまり、瀬戸内海が豊かな漁場であることの理由の一つはこの大きな干満差なのである。
主要な島瀬戸内海直島諸島から瀬戸大橋エリア空撮

瀬戸内海には大小あわせて3,000もの島があり、無人島や、周囲数メートルしかない小さな島も存在する。

主な瀬戸内海の島を以下に示す。

東部 : 淡路島、小豆島

中部 : 大三島、因島、大崎上島、生口島、向島、ホボロ島

西部 : 屋代島（周防大島）、倉橋島、能美島（江田島と一体）、厳島

主要な流入河川

流域面積1,000 km2以上の流入水系（河川）は以下の通り

紀伊水道 : 紀の川、吉野川

大阪湾：淀川、大和川

播磨灘：加古川

備讃瀬戸：吉井川、旭川、高梁川

広島湾：太田川

伊予灘：肱川、大野川

沿岸主要都市

大阪府

阪南市、泉南市、泉佐野市、貝塚市、岸和田市、泉大津市、高石市、堺市、大阪市


兵庫県

尼崎市、西宮市、芦屋市、神戸市、明石市、加古川市、高砂市、姫路市、たつの市、相生市、赤穂市、淡路市、洲本市、南あわじ市


和歌山県

和歌山市、海南市、有田市