珊瑚海总面积达479.1万平方千米，是世界上最大的海，相当于半个中国的国土面积它西部紧临澳大利亚大陆东北岸，北缘和东缘为伊瑞安岛、新不列颠岛新赫布里底群岛、所罗门群岛所包围，南部与太平洋边缘海塔斯曼海衔接。
珊瑚海的海底地形大致由西向东倾斜，平均水深2394米，大部分地方水深3000-4000米，最深处则达9174米，因此，它也是世界上最深的一个海。南纬20°以北的海底主要为珊瑚海的海底高原，高原以北是珊瑚海海盆。
珊瑚海海水相当洁净，含盐度和透明度很高，水呈深蓝色。在珊瑚海的周围几乎没有河流注人，这是珊瑚海水质污染小的原因之一。又由于受暖流影响，大陆架区水温增高，珊瑚海地处赤道附近，因此，它的水温也很高，全年水温都在20℃以上，最热的月份甚至超过28℃。这些都有利于珊瑚虫生长。珊瑚堡礁以位于澳大利亚东北岸外的大堡礁为最大，长达2012千米。