里海是世界最大的内陆湖，位于辽阔平坦的中亚西部和欧洲东南端，西面为高加索山脉。整个海域狭长，南北长约1200公里，东西平均宽度320公里。面积约386400平方公里，比北美五大淡水湖加在一起还要大出一倍多。里海湖岸线长7000公里。有130多条河注入里海，其中伏尔加河、乌拉尔河和捷列克河从北面注入，3条河的水量占全部注入水量的88%。里海中的岛屿多达50个，但大部分都很小。海盆大体上为北、中、南三个部分。
最浅的为北部平坦的沉积平原，平均深度4～6米。中部是不规则的海盆，西坡陡峻，东坡平缓，水深约170～788米。南部凹陷，最深处达1024米，整个里海平均水深184米，湖水蓄积量达7.6万立方公里。海面年蒸发量达1000毫米。数百年间，里海的面积和深度曾多次发生变化。里海为沿岸各国提供了优越的水运条件，沿岸有许多港口，有些港口与铁路相连系，火车可以直接开到船上轮渡到对岸。