해주만은 남쪽만 트였고 그밖은 해발 100m 안팎의 구릉으로 둘려 있다. 해주만은 강령반도와 구월반도 사이가 침수되면서 형성되었다. 만의 경계는 개머리와 용매도 서쪽 끝을 연결한 선이다. 만 어귀의 너비는 23.7km, 만의 깊이는 28m이고 저질은 주로 모래, 진흙, 바위 등이다. 해안선은 굴곡이 심하며 일반적으로 동쪽보다 서쪽이 더 가파르다. 만입구에 소수압도(小睡鴨島)·대수압도·용매도(龍媒島) 등의 섬이 산재하고 외해측에 대연평도(大延坪島)·소연평도 등이 있다.
북부에는 멸악산맥의 여맥이 동서로 뻗어 유설봉(留雪峰, 945m)·책암산(冊巖山, 682m)·망조산(望祖山, 356m) 등을 이루고, 동쪽에는 광활한 연백평야(延白平野)가 있으며 북위 38°선이 만의 중앙을 지난다.
해주만 중앙에 돌출한 용당목이 서쪽의 취야만(翠野灣)을 분리한다. 해주만으로는 취야천, 석담천, 읍천, 광석천이 흘러들고 있으며 연안에 4만여 정보의 간석지가 형성되었다. 해주만은 김, 미역, 다시마 양식이 활발하고 조기, 갈치, 삼치, 새우, 전어, 도미, 숭어와 굴, 대합조개, 바지락 등 수산자원이 풍부하다.
용당반도의 끝부분에 있는 해주항은 동쪽에 있는 정도(鼎島)와 인공방파제로 연결하여 육계도화하였다. 해주항은 1940년에 개항되었고 광복 이후 시로 승격되었다.
해주항 이외에 석천포(石川浦)·결성포(結城浦) 등에서도 경기만과 해주만의 어획물이 집산된다.