만 입구는 동쪽으로 열려 있으며 입구에는 묘도(猫島)가 있다. 입구의 폭은 약 9㎞, 만입은 약 17㎞이며 수심은 2∼30m로서 곳에 따라 심한 차이를 나타낸다.
1960년대 말 중화학기지인 여천공업기지가 건설되기 전까지만 해도 연안어업과 수산양식장으로 이용된 한적한 소만에 불과했으나, 1967년부터 만의 서안에 자리잡은 삼일읍을 중심으로 석유화학공업이 중심이 된 여천공업지구가 건설되면서부터 8만t급 이상의 유조선이 출입하는 항만으로 변모되기 시작했다.
특히, 1982년부터는 만의 북안에 제2의 종합제철소라고 하는 광양제철소의 철강 및 관련공업지구가 건설되면서 광양만일대는 정유·석유화학·비료공업이 주종을 이루는 여천공업지역과 함께 대공업지대인 광양제철공업지대로 형성되었다.
또한, 광양제철소 앞 항만이 컨테이너 지정항으로 건설되면서 국제 무역항의 기능을 갖게 되었다. 광양만은 한려해상국립공원의 서단에 해당하여 해안의 자연 경관이 아름다울 뿐만 아니라, 노량진을 비롯한 임진왜란 전승 유적지가 많아 관광지로도 크게 각광받고 있다.