萨哈林湾北部位于大陆与库页岛北端之间，向北通往鄂霍次克海。南面的黑龙江河口将淡水注入浅海。冬季海湾封冰数月，北风有时将浮冰推入湾中，使冰块一直滞留到夏季。海岸与岛屿围出一条航道，连接黑龙江下游和北方开阔海域。